論文の概要: Experimental Characterization of Fault-Tolerant Circuits in Small-Scale Quantum Processors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.04076v1
• Date: Wed, 8 Dec 2021 01:52:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-05 03:20:46.363109
• Title: Experimental Characterization of Fault-Tolerant Circuits in Small-Scale Quantum Processors
• Title（参考訳）: 小型量子プロセッサにおけるフォールトトレラント回路の実験的キャラクタリゼーション
• Authors: Rosie Cane, Daryus Chandra, Soon Xin Ng, Lajos Hanzo
• Abstract要約: 符号の論理ゲートセットは、10以上のゲートシーケンスに対してフォールトトレラントとみなすことができる。 一部の回路は耐故障性基準を満たしていなかった。 試験した回路が低次元の出力状態に制限された場合に、耐故障性基準を評価するのが最も正確である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 67.47400131519277
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Experiments conducted on open-access cloud-based IBM Quantum devices are presented for characterizing their fault tolerance using $[4,2,2]$-encoded gate sequences. Up to 100 logical gates are activated in the IBMQ Bogota and IBMQ Santiago devices and we found that a $[4,2,2]$ code's logical gate set may be deemed fault-tolerant for gate sequences larger than 10 gates. However, certain circuits did not satisfy the fault tolerance criterion. In some cases, the encoded-gate sequences show a high error rate that is lower bounded at $\approx 0.1$, whereby the error inherent in these circuits cannot be mitigated by classical post-selection. A comparison of the experimental results to a simple error model reveals that the dominant gate errors cannot be readily represented by the popular Pauli error model. Finally, it is most accurate to assess the fault tolerance criterion when the circuits tested are restricted to those that give rise to an output state with a low dimension.
• Abstract（参考訳）: オープンアクセスクラウドベースのibm量子デバイス上で実施した実験は、[4,2,2]$-encodedゲートシーケンスを使用してフォールトトレランスを特徴付ける。 ibmq bogotaとibmq santiagoデバイスで最大100の論理ゲートがアクティベートされており、$[4,2,2]$ codeの論理ゲートセットは、10ゲート以上のゲートシーケンスに対してフォールトトレラントであると考えられる。 しかし、一部の回路はフォールトトレランス基準を満たさなかった。 ある場合、符号化ゲート列は、$\approx 0.1$で境界が低い高いエラー率を示すため、これらの回路に固有のエラーは古典的なポストセレクションによって緩和できない。 実験結果と単純な誤差モデルを比較すると、支配的なゲート誤差は人気のあるパウリ誤差モデルでは容易に表現できないことが分かる。 最後に、テストされた回路が低次元の出力状態を引き起こすものに制限された場合の耐障害性基準を評価することが最も正確である。

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