論文の概要: Quantum Circuit Engineering for Correcting Coherent Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.03533v1
• Date: Wed, 8 Sep 2021 10:33:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-15 20:42:23.008319
• Title: Quantum Circuit Engineering for Correcting Coherent Noise
• Title（参考訳）: コヒーレントノイズ補正のための量子回路工学
• Authors: Muhammad Ahsan
• Abstract要約: クロストークといくつかの運用上の干渉源は、キュービットまたはゲートが分離して校正またはベンチマークされるときに見えない。 超伝導共振CNOTゲート上の望ましくないZ-Z結合は、一般的に発生する一様クロストークノイズである。 実験では、CNOTゲートの強制通勤を積極的に展開し、低ノイズ状態調整回路を得る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0965065178451106
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Crosstalk and several sources of operational interference are invisible when qubit or a gate is calibrated or benchmarked in isolation. These are unlocked during the execution of full quantum circuit applying entangling gates to several qubits simultaneously. Unwanted Z-Z coupling on superconducting cross-resonance CNOT gates, is a commonly occurring unitary crosstalk noise that severely limits the state fidelity. This work presents (1) method of tracing unitary errors, which exploits their sensitivity to the arrangement of CNOT gates in the circuit and (2) correction scheme that modifies original circuit by inserting carefully chosen compensating gates (single- or two-qubit) to possibly undo unitary errors. On two vastly different types of IBMQ processors offering quantum volume 8 and 32, our experimental results show up to 25% reduction in the infidelity of [[7, 1, 3]] code |+> state. Our experiments aggressively deploy forced commutation of CNOT gates to obtain low noise state-preparation circuits. Encoded state initialized with fewer unitary errors marks an important step towards successful demonstration of fault-tolerant quantum computers.
• Abstract（参考訳）: クロストークといくつかの運用上の干渉源は、キュービットまたはゲートが分離して校正またはベンチマークされるときに見えない。 これらは、複数の量子ビットにゲートを絡み合わせるフル量子回路の実行中にアンロックされる。 超伝導交叉共振CNOTゲート上の不要なZ-Z結合は、状態の忠実度を著しく制限するユニタリクロストークノイズである。 本研究は,(1)回路内のCNOTゲートの配置に対する感度を利用した一元誤差のトレース手法と(2)選択した補償ゲート(シングルまたは2量子ビット)を挿入して元の回路を変更する補正方式を提案する。 量子ボリューム8と32を提供するibmqプロセッサの2つの非常に異なるタイプにおいて、実験結果は[[7, 1, 3]] コード |+> 状態の不確かさを25%減少させる。 実験では、cnotゲートの強制整流を積極的に展開し、低ノイズ状態調整回路を得る。 ユニタリエラーが少なく初期化されたエンコード状態は、フォールトトレラント量子コンピュータの実証に成功するための重要なステップである。

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