論文の概要: Error mitigation for variational quantum algorithms through mid-circuit
measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.10927v2
- Date: Tue, 7 Sep 2021 13:49:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-17 07:30:27.626670
- Title: Error mitigation for variational quantum algorithms through mid-circuit
measurements
- Title（参考訳）: 中回路計測による変分量子アルゴリズムの誤差緩和
- Authors: Ludmila Botelho, Adam Glos, Akash Kundu, Jaros{\l}aw Adam Miszczak,
\"Ozlem Salehi, and Zolt\'an Zimbor\'as
- Abstract要約: ノイズのある中間スケール量子(NISQ)アルゴリズムは、エラー軽減の新しいパラダイムを必要とする。
本稿では,1ホット,バイナリ,グレー,ドメインウォールの符号化など,頻繁に使用される符号化方式について提案する。
本稿では,量子交互演算子Ansatzアルゴリズムの有効性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) algorithms require novel paradigms of
error mitigation. To obtain noise-robust quantum computers, each logical qubit
is equipped with hundreds or thousands of physical qubits. However, it is not
possible to use memory-consuming techniques for current quantum devices having
at most hundreds or at best thousands of physical qubits on their own. For
specific problems, valid quantum states have a unique structure as in the case
of Fock states and W-states where the Hamming weight is fixed, and the
evolution takes place in a smaller subspace of the full Hilbert space. With
this pre-knowledge, some errors can be detected in the course of the evolution
of the circuit, by filtering the states not obeying the pattern through
post-selection. In this paper, we present mid-circuit post-selection schemes
for frequently used encodings such as one-hot, binary, gray, and domain-wall
encoding. For the particular subspace of one-hot states, we propose a method
that works by compressing the full Hilbert space to a smaller subspace,
allowing projecting to the desired subspace without using any ancilla qubits.
We demonstrate the effectiveness of the approach for the Quantum Alternating
Operator Ansatz algorithm. Our method is particularly suitable for the
currently available hardware, where measuring and resetting is possible, but
classical control conditional operators are not.
- Abstract（参考訳）: ノイズのある中間スケール量子(NISQ)アルゴリズムは、エラー軽減の新しいパラダイムを必要とする。
ノイズロバスト量子コンピュータを得るために、各論理量子ビットは数百から数千の物理量子ビットを備える。
しかし、数百または数千の物理量子ビットを単独で持つ現在の量子デバイスでは、メモリ消費技術を使用することは不可能である。
特定の問題に対して、有効な量子状態は、ハミング重みが固定されたフォック状態やW状態の場合のようにユニークな構造を持ち、その進化はヒルベルト空間のより小さな部分空間で起こる。
この事前認識により、回路の進化過程において、選択後のパターンに従わない状態をフィルタリングすることにより、いくつかの誤りを検出できる。
本稿では,1ホット,バイナリ,グレー,ドメインウォールなどの頻繁な符号化に対して,回路の中間回路選択方式を提案する。
1ホット状態の特定の部分空間に対して、ヒルベルト空間全体をより小さな部分空間に圧縮し、任意のアンシラ量子ビットを使わずに所望の部分空間に射影できる方法を提案する。
本稿では,量子交互作用素 ansatz アルゴリズムに対するアプローチの有効性を示す。
本手法は,計測とリセットが可能なハードウェアに特に適しているが,古典的な制御条件演算子には適していない。
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