論文の概要: Platform tailored co-design of gate-based quantum simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.00024v1
- Date: Fri, 29 Oct 2021 18:00:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 22:39:42.285658
- Title: Platform tailored co-design of gate-based quantum simulation
- Title(参考訳): ゲートベース量子シミュレーションのプラットフォーム共設計
- Authors: Kushal Seetharam, Dries Sels, Eugene Demler
- Abstract要約: ゲート型量子シミュレーションアルゴリズムの設計を改善するために,システム内のノイズの知識をいかに活用するかを示す。
具体的には、イオンの集合運動の加熱による一元的ゲート誤差を記述する理論的ノイズモデルを導出する。
次に,一意ゲート誤差を軽減し,シミュレーション結果を改善するために,フィードフォワード制御の調整方法を紹介する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The utility of near-term quantum computers and simulators is likely to rely
upon software-hardware co-design, with error-aware algorithms and protocols
optimized for the platforms they are run on. Here, we show how knowledge of
noise in a system can be exploited to improve the design of gate-based quantum
simulation algorithms. We concretely demonstrate this co-design in the context
of a trapped ion quantum simulation of the dynamics of a Heisenberg spin model.
Specifically, we derive a theoretical noise model describing unitary gate
errors due to heating of the ions' collective motion, finding that the temporal
correlations in the noise induce an optimal gate depth. We then illustrate how
tailored feedforward control can be used to mitigate unitary gate errors and
improve the simulation outcome. Our results provide a practical guide to the
co-design of gate-based quantum simulation algorithms.
- Abstract(参考訳): 近い将来の量子コンピュータとシミュレーターの有用性は、ソフトウェアハードウェアの共同設計に依存し、エラー認識アルゴリズムとプロトコルが実行中のプラットフォームに最適化されている。
本稿では,システム内のノイズの知識を活用し,ゲート型量子シミュレーションアルゴリズムの設計を改善する方法を示す。
具体的には、ハイゼンベルクスピンモデルのダイナミクスの閉じ込められたイオン量子シミュレーションの文脈で、この共同設計を具体的に示す。
具体的には、イオンの集団運動の加熱によるユニタリゲート誤差を記述する理論ノイズモデルを導出し、ノイズ内の時間的相関が最適なゲート深さをもたらすことを発見した。
次に,一意ゲート誤差を軽減し,シミュレーション結果を改善するために,フィードフォワード制御の調整方法を紹介する。
本結果はゲートベース量子シミュレーションアルゴリズムの共設計の実践的ガイドを提供する。
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