論文の概要: Platform tailored co-design of gate-based quantum simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.00024v2
- Date: Tue, 3 Sep 2024 13:01:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-07 07:30:16.620644
- 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化された共設計
- 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）: 短期的な量子コンピュータとシミュレータのユーティリティは、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可能性が高い。
本稿では,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どのように活用するかを示す。
我々は、ハイゼンベルクスピンモデルの力学の捕捉されたイオン量子シミュレーションの文脈において、この共設計を具体的に示す。
具体的には、イオンの集合運動の加熱による一様ゲート誤差を記述する理論的ノイズモデルを作成し、ノイズの時間的相関が最適なゲート深さを誘導することを示した。
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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