論文の概要: Efficient Noise Mitigation Technique for Quantum Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.05136v1
- Date: Fri, 10 Sep 2021 23:23:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 11:39:28.644366
- Title: Efficient Noise Mitigation Technique for Quantum Computing
- Title（参考訳）: 量子コンピューティングのための高効率ノイズ除去技術
- Authors: Ali Shaib, Mohamad H. Naim, Mohammed E. Fouda, Rouwaida Kanj, and Fadi
Kurdahi
- Abstract要約: 本稿では,雑音量子デバイスの平均出力を効率的に推定する新しいプロトコルを提案する。
4つのIBM Q 5量子ビット量子デバイス上で提案プロトコルの有効性を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4306143768014157
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computers have enabled solving problems beyond the current computers'
capabilities. However, this requires handling noise arising from unwanted
interactions in these systems. Several protocols have been proposed to address
efficient and accurate quantum noise profiling and mitigation. In this work, we
propose a novel protocol that efficiently estimates the average output of a
noisy quantum device to be used for quantum noise mitigation. The multi-qubit
system average behavior is approximated as a special form of a Pauli Channel
where Clifford gates are used to estimate the average output for circuits of
different depths. The characterized Pauli channel error rates, and state
preparation and measurement errors are then used to construct the outputs for
different depths thereby eliminating the need for large simulations and
enabling efficient mitigation. We demonstrate the efficiency of the proposed
protocol on four IBM Q 5-qubit quantum devices. Our method demonstrates
improved accuracy with efficient noise characterization. We report up to 88\%
and 69\% improvement for the proposed approach compared to the unmitigated, and
pure measurement error mitigation approaches, respectively.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、現在のコンピュータの能力を超えた問題を解決することができる。
しかし、このようなシステムでは不要な相互作用から生じるノイズを処理する必要がある。
効率的で正確な量子ノイズプロファイリングと緩和に対処するプロトコルが提案されている。
本研究では,雑音低減に使用される雑音量子デバイスの平均出力を効率的に推定する新しいプロトコルを提案する。
マルチキュービット系の平均挙動は、クリフォードゲートを用いて異なる深さの回路の平均出力を推定するパウリチャネルの特別な形式として近似される。
特徴的パウリチャネル誤差率と状態準備および測定誤差を用いて異なる深さの出力を構築することにより、大規模なシミュレーションの必要性を排除し、効率的な緩和を可能にする。
4つのibm q 5量子ビット量子デバイス上で提案プロトコルの効率性を示す。
提案手法は,高効率ノイズ評価による精度の向上を示す。
提案手法を,未緩和法と純粋な測定誤差軽減法と比較して,最大88%,69%の改善を報告した。
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