論文の概要: Scalable error mitigation for noisy quantum circuits produces
competitive expectation values
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.09197v1
- Date: Fri, 20 Aug 2021 14:32:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 23:02:55.441330
- Title: Scalable error mitigation for noisy quantum circuits produces
competitive expectation values
- Title（参考訳）: 雑音量子回路のスケーラブルな誤差緩和は競合期待値を生成する
- Authors: Youngseok Kim, Christopher J. Wood, Theodore J. Yoder, Seth T. Merkel,
Jay M. Gambetta, Kristan Temme, Abhinav Kandala
- Abstract要約: 最大26キュービット,60の回路深さ,1080のCNOTゲートを用いた量子回路におけるゼロノイズ外挿の有用性を示す。
誤差低減効果は,追加の誤り抑制技術とネイティブゲート分解により大幅に向上することを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.51714450051254
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Noise in existing quantum processors only enables an approximation to ideal
quantum computation. However, these approximations can be vastly improved by
error mitigation, for the computation of expectation values, as shown by
small-scale experimental demonstrations. However, the practical scaling of
these methods to larger system sizes remains unknown. Here, we demonstrate the
utility of zero-noise extrapolation for relevant quantum circuits using up to
26 qubits, circuit depths of 60, and 1080 CNOT gates. We study the scaling of
the method for canonical examples of product states and entangling Clifford
circuits of increasing size, and extend it to the quench dynamics of 2-D Ising
spin lattices with varying couplings. We show that the efficacy of the error
mitigation is greatly enhanced by additional error suppression techniques and
native gate decomposition that reduce the circuit time. By combining these
methods, we demonstrate an accuracy in the approximate quantum simulation of
the quench dynamics that surpasses the classical approximations obtained from a
state-of-the-art 2-D tensor network method. These results reveal a path to a
relevant quantum advantage with noisy, digital, quantum processors.
- Abstract（参考訳）: 既存の量子プロセッサのノイズは理想的な量子計算への近似のみを可能にする。
しかし、これらの近似は、小さな実験実験で示されるように、期待値の計算のために誤差緩和によって大幅に改善することができる。
しかし,これらの手法の大規模システムへの実践的スケーリングは未だ不明である。
本稿では、最大26量子ビット、60の回路深度、および1080のcnotゲートを用いた、関連する量子回路に対するゼロノイズ補間の有用性を示す。
本研究では, 製品状態の正準例のスケーリングと, 増大するクリフォード回路の絡み込みについて検討し, カップリングの異なる2次元イジングスピン格子のクエンチダイナミクスに拡張する。
回路時間を短縮する追加のエラー抑制技術とネイティブゲート分解により,誤差軽減の有効性が大幅に向上することを示す。
これらの手法を組み合わせることで、最先端2次元テンソルネットワーク法から得られる古典的近似を超越したクエンチ力学の近似量子シミュレーションにおける精度を示す。
これらの結果は、ノイズの多いデジタル量子プロセッサによる関連する量子優位への道を示す。
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