論文の概要: Unifying and benchmarking state-of-the-art quantum error mitigation techniques

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.13470v2
• Date: Mon, 22 May 2023 22:07:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-25 02:09:29.558655
• Title: Unifying and benchmarking state-of-the-art quantum error mitigation techniques
• Title（参考訳）: 最先端量子エラー軽減技術の統合とベンチマーク
• Authors: Daniel Bultrini, Max Hunter Gordon, Piotr Czarnik, Andrew Arrasmith, M. Cerezo, Patrick J. Coles, Lukasz Cincio
• Abstract要約: この研究では、多くの最先端のエラー軽減手法が、データ駆動型である共通の特徴を共有していることを認識している。 仮想蒸留(VD)は、異なる数の状態準備から生成される古典的なデータを考慮し、同様に見ることができることを示す。 具体的には、捕捉されたイオン量子コンピュータから得られた現実的なノイズモデルを用いて、NITEDをベンチマークし、他の最先端の手法を用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6649973446180738
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Error mitigation is an essential component of achieving a practical quantum advantage in the near term, and a number of different approaches have been proposed. In this work, we recognize that many state-of-the-art error mitigation methods share a common feature: they are data-driven, employing classical data obtained from runs of different quantum circuits. For example, Zero-noise extrapolation (ZNE) uses variable noise data and Clifford-data regression (CDR) uses data from near-Clifford circuits. We show that Virtual Distillation (VD) can be viewed in a similar manner by considering classical data produced from different numbers of state preparations. Observing this fact allows us to unify these three methods under a general data-driven error mitigation framework that we call UNIfied Technique for Error mitigation with Data (UNITED). In certain situations, we find that our UNITED method can outperform the individual methods (i.e., the whole is better than the individual parts). Specifically, we employ a realistic noise model obtained from a trapped ion quantum computer to benchmark UNITED, as well as other state-of-the-art methods, in mitigating observables produced from random quantum circuits and the Quantum Alternating Operator Ansatz (QAOA) applied to Max-Cut problems with various numbers of qubits, circuit depths and total numbers of shots. We find that the performance of different techniques depends strongly on shot budgets, with more powerful methods requiring more shots for optimal performance. For our largest considered shot budget ($10^{10}$), we find that UNITED gives the most accurate mitigation. Hence, our work represents a benchmarking of current error mitigation methods and provides a guide for the regimes when certain methods are most useful.
• Abstract（参考訳）: 誤差緩和は、短期的に実用的な量子優位を達成する上で不可欠な要素であり、多くの異なるアプローチが提案されている。 本研究では,様々な量子回路の動作から得られた古典的データを用いて,データ駆動型である,最先端の誤り軽減手法が共通する特徴を認識した。 例えば、ゼロノイズ外挿(zne)は可変ノイズデータ、クリフォードデータ回帰(cdr)は近クリフォード回路からのデータを使用する。 異なる状態準備数から得られた古典データを考慮することにより,仮想蒸留(vd)も同様に観察できることを示した。 この事実を観察することで、UNIfied Technique for Error mitigation with Data (UNITED)と呼ばれる一般的なデータ駆動エラー軽減フレームワークの下で、これらの3つのメソッドを統合することができます。 特定の状況下では、UNITED法は個々の手法よりも優れている(つまり、全体は個々の手法よりも優れている)。 具体的には、捕捉されたイオン量子コンピュータから得られた現実的なノイズモデルを用いて、UNITEDをベンチマークし、また、ランダムな量子回路と量子交互演算子Ansatz(QAOA)を用いて、様々な量子ビット、回路深さ、ショットの総数でマックス・カット問題に適用した観測可能量の軽減を行う。 異なる手法の性能はショット予算に大きく依存しており、より強力な手法は最適な性能のためにより多くのショットを必要とする。 最大の予算($10^{10}$)を考えると、unitedは最も正確な緩和策を与えている。 したがって、我々の研究は、現在のエラー軽減手法のベンチマークを表現し、あるメソッドが最も有用である場合のレギュレーションのガイドを提供する。

関連論文リスト

• Extension of Clifford Data Regression Methods for Quantum Error Mitigation [1.9662978733004601]
  本研究は、クリフォードデータ回帰の2つの変種について検討し、元の回路に非自明なゲートセットを導入する。 第1の変種は元の回路のコピーを複数使用し、第2の変種は単一ビット回転の層を付加する。 これらの手法の性能を数値実験により評価し,根平均二乗誤差の低減を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-25T18:38:06Z)
• Validation tests of GBS quantum computers give evidence for quantum advantage with a decoherent target [62.997667081978825]
  複数モードデータの検証に指紋としてグループカウント確率の正P位相空間シミュレーションを用いる。 偽データを解き放つ方法を示し、これを古典的なカウントアルゴリズムに適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-07T12:00:45Z)
• Volumetric Benchmarking of Error Mitigation with Qermit [0.0]
  本研究では,量子エラー低減手法の性能評価手法を開発した。 我々のベンチマークは、設計上はボリュームであり、異なる超伝導ハードウェアデバイス上で実行されています。 Qermitは、量子エラー軽減のためのオープンソースのpythonパッケージである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-20T18:13:04Z)
• Deblurring via Stochastic Refinement [85.42730934561101]
  条件付き拡散モデルに基づくブラインドデブロアリングのための代替フレームワークを提案する。 提案手法は,PSNRなどの歪み指標の点で競合する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-05T04:36:09Z)
• Sigma-Delta and Distributed Noise-Shaping Quantization Methods for Random Fourier Features [73.25551965751603]
  我々は、量子化 RFF が基礎となるカーネルの高精度な近似を可能にすることを証明した。 量子化 RFF はさらに圧縮され,メモリ使用量と精度のトレードオフに優れることを示す。 本手法は,この文脈におけるアート量子化手法の他の状態と比較し,いくつかの機械学習タスクにおいて,提案手法の性能を実証的に示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-04T17:24:47Z)
• Scalable Personalised Item Ranking through Parametric Density Estimation [53.44830012414444]
  暗黙のフィードバックから学ぶことは、一流問題の難しい性質のために困難です。 ほとんどの従来の方法は、一級問題に対処するためにペアワイズランキングアプローチとネガティブサンプラーを使用します。 本論文では,ポイントワイズと同等の収束速度を実現する学習対ランクアプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-11T03:38:16Z)
• Simulating quench dynamics on a digital quantum computer with data-driven error mitigation [62.997667081978825]
  本稿では、実量子データにおけるノイズの影響を軽減するために用いられる、クリフォードデータ回帰に基づくいくつかの手法の最初の実装の1つを示す。 一般に、クリフォードデータ回帰に基づく手法は、ゼロノイズ外挿法と比較して有利である。 これはこの種の研究でこれまで調査された中で最大のシステムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-23T16:56:14Z)
• Simple Mitigation of Global Depolarizing Errors in Quantum Simulations [0.0]
  深部量子回路のノイズが大域的非偏極誤差チャネルによってよく説明されるという仮定に基づいて, 単純かつ効果的な誤り軽減手法を提案する。 デバイス上で直接エラーを測定することで、ノイズのないデータからエラーのない結果を推測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-05T18:31:28Z)
• Efficient and robust certification of genuine multipartite entanglement in noisy quantum error correction circuits [58.720142291102135]
  実効多部絡み(GME)認証のための条件付き目撃手法を導入する。 線形な二分割数における絡み合いの検出は, 多数の測定値によって線形にスケールし, GMEの認証に十分であることを示す。 本手法は, 距離3の位相的カラーコードとフラグベースの耐故障バージョンにおける安定化作用素の雑音可読化に適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-06T18:00:07Z)
• Multi-exponential Error Extrapolation and Combining Error Mitigation Techniques for NISQ Applications [0.0]
  量子ハードウェアにおけるノイズは、量子コンピュータの実装における最大の障害である。 誤り補間は、実験的に実装された誤り軽減手法である。 我々はこれを多重指数誤差外挿に拡張し、パウリ雑音下での有効性のより厳密な証明を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-02T17:18:47Z)
• Digital zero noise extrapolation for quantum error mitigation [1.3701366534590498]
  ゼロノイズ外挿法(ZNE)は、ノイズ量子計算における誤差を緩和する手法として、ますます人気が高まっている。 本手法における2つの重要な要素であるノイズスケーリングと外挿に関するいくつかの改善を提案する。 提案手法のベンチマークでは,非緩和回路上での18Xから24Xの誤差低減が示されている。 この研究は、量子プログラマによるZNEの実践的利用の自己完結した紹介である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-21T21:56:40Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。