論文の概要: Computationally Efficient Zero Noise Extrapolation for Quantum Gate
Error Mitigation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.13338v3
- Date: Wed, 9 Mar 2022 17:51:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 05:50:12.297709
- Title: Computationally Efficient Zero Noise Extrapolation for Quantum Gate
Error Mitigation
- Title（参考訳）: 量子ゲート誤差低減のための計算効率の良いゼロノイズ外挿法
- Authors: Vincent R. Pascuzzi, Andre He, Christian W. Bauer, Wibe A. de Jong and
Benjamin Nachman
- Abstract要約: ゼロノイズ外挿法(ゼロノイズ外挿法、ZNE)は、短期量子コンピュータにおけるゲート誤差軽減手法として広く用いられている。
RIIMは、FIIMよりも深い回路上にZNEを展開できるが、同じ統計的不確実性を維持するためには、さらに多くの測定が必要である。
我々は、ZNEを並列に実行し、利用可能な限り多くの量子デバイスを活用する、測定数を増やす方法を検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.43494686131174
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Zero noise extrapolation (ZNE) is a widely used technique for gate error
mitigation on near term quantum computers because it can be implemented in
software and does not require knowledge of the quantum computer noise
parameters. Traditional ZNE requires a significant resource overhead in terms
of quantum operations. A recent proposal using a targeted (or random) instead
of fixed identity insertion method (RIIM versus FIIM) requires significantly
fewer quantum gates for the same formal precision. We start by showing that
RIIM can allow for ZNE to be deployed on deeper circuits than FIIM, but
requires many more measurements to maintain the same statistical uncertainty.
We develop two extensions to FIIM and RIIM. The List Identity Insertion Method
(LIIM) allows to mitigate the error from certain CNOT gates, typically those
with the largest error. Set Identity Insertion Method (SIIM) naturally
interpolates between the measurement-efficient FIIM and the gate-efficient
RIIM, allowing to trade off fewer CNOT gates for more measurements. Finally, we
investigate a way to boost the number of measurements, namely to run ZNE in
parallel, utilizing as many quantum devices as are available. We explore the
performance of RIIM in a parallel setting where there is a non-trivial spread
in noise across sets of qubits within or across quantum computers.
- Abstract（参考訳）: ゼロノイズ補間 (zero noise extrapolation, zne) は、ソフトウェアで実装でき、量子コンピュータのノイズパラメータの知識を必要としないため、近距離量子コンピュータにおけるゲートエラー緩和のために広く用いられている手法である。
従来のZNEは、量子演算の点でかなりのリソースオーバーヘッドを必要とする。
固定ID挿入法(RIIM対FIIM)の代わりにターゲット(あるいはランダム)を用いる最近の提案では、同じ形式精度の量子ゲートを著しく少なくする必要がある。
まず、RIIMがFIIMよりも深い回路にZNEを展開できることを示すが、同じ統計的不確実性を維持するためには、さらに多くの測定が必要である。
FIIMとRIIMの2つの拡張を開発する。
List Identity Insertion Method (LIIM) では、特定のCNOTゲートからエラーを緩和することができる。
Set Identity Insertion Method (SIIM)は、測定効率の高いFIIMとゲート効率のRIIMを自然に補間し、より多くの測定のためにより少ないCNOTゲートをトレードオフすることができる。
最後に、ZNEを並列に実行し、利用可能な量子デバイスを最大限活用する、測定回数を増やす方法を検討する。
並列環境でのRIIMの性能について検討し、量子コンピュータ内または量子コンピュータ内における量子ビットの集合間のノイズの非自明な広がりについて検討する。
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