論文の概要: The effect of quantum noise on algorithmic perfect quantum state
transfer on NISQ processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.15153v1
- Date: Thu, 28 Oct 2021 14:25:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-10 00:56:19.940625
- Title: The effect of quantum noise on algorithmic perfect quantum state
transfer on NISQ processors
- Title（参考訳）: NISQプロセッサにおけるアルゴリズム完全量子状態伝達に対する量子ノイズの影響
- Authors: D.V. Babukhin, W.V. Pogosov
- Abstract要約: 典型的な量子ウォーク問題の打上げ時間と忠実度に及ぼす量子ノイズの影響について検討する。
パウリのノイズは励起伝達の忠実さのピークをほとんど外し、クォービット間のクロストークは打上げ時間にほとんど影響を与えている。
- 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: Quantum walks are an analog of classical random walks in quantum systems.
Quantum walks have smaller hitting times compared to classical random walks on
certain types of graphs, leading to a quantum advantage of quantum-walks-based
algorithms. An important feature of quantum walks is that they are accompanied
by the excitation transfer from one site to another, and a moment of hitting
the destination site is characterized by the maximum probability amplitude of
observing the excitation on this site. It is therefore prospective to consider
such problems as candidates for quantum advantage demonstration, since gate
errors can smear out a peak in the transfer probability as a function of time,
nevertheless leaving it distinguishable. We investigate the influence of
quantum noise on hitting time and fidelity of a typical quantum walk problem -
a perfect state transfer (PST) over a qubit chain. We simulate dynamics of a
single excitation over the chain of qubits in the presence of typical noises of
a quantum processor (homogeneous and inhomogeneous Pauli noise, crosstalk
noise, thermal relaxation, and dephasing noise). We find that Pauli noise
mostly smears out a peak in the fidelity of excitation transfer, while
crosstalks between qubits mostly affect the hitting time. Knowledge about these
noise patterns allows us to propose an error mitigation procedure, which we use
to refine the results of running the PST on a simulator of a noisy quantum
processor.
- Abstract（参考訳）: 量子ウォーク(quantum walk)は、量子システムにおける古典的なランダムウォークのアナログである。
量子ウォークは、特定の種類のグラフ上の古典的なランダムウォークよりも小さなヒットタイムを持ち、量子ウォークに基づくアルゴリズムの量子効果をもたらす。
量子ウォークの重要な特徴は、あるサイトから別のサイトへの励起移動を伴うことであり、目的地サイトに到達する瞬間は、このサイトにおける励起を観察する最大確率振幅によって特徴づけられる。
したがって、ゲート誤差は時間の関数として転送確率のピークを削り取ることができるため、量子優位性実証の候補としてそのような問題を考慮すべきである。
量子ウォーク問題である完全状態伝達(PST)の打つ時間と忠実度に及ぼす量子ノイズの影響について検討する。
量子プロセッサの典型的なノイズ(均質で不均一なパウリノイズ、クロストークノイズ、熱緩和、復調ノイズ)の存在下で、量子ビットの連鎖上の単一励起のダイナミクスをシミュレートする。
パウリのノイズは励起伝達の忠実さのピークをほとんど外し、クォービット間のクロストークは打上げ時間にほとんど影響を与えている。
これらのノイズパターンに関する知識により,ノイズ量子プロセッサのシミュレータ上でpstを動作させた結果の精度向上を目的とした誤り軽減手法を提案する。
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