論文の概要: Mitigation of Crosstalk Errors in a Quantum Measurement and Its Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.10651v1
• Date: Mon, 20 Dec 2021 16:20:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-04 00:56:58.868270
• Title: Mitigation of Crosstalk Errors in a Quantum Measurement and Its Applications
• Title（参考訳）: 量子計測におけるクロストーク誤差の軽減とその応用
• Authors: Seungchan Seo, Jiheon Seong, and Joonwoo Bae
• Abstract要約: 本稿では,個人とクロストークの双方で測定誤差を緩和する枠組みを提案する。 緩和プロトコルはIBMQ Sydneyで実現され、絡み込み発生回路の認証に適用される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.433758865948252
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In practical realizations of quantum information processing, there may exist noise in a measurement readout stage where errors appear not only on individual qubits but also on multiple ones collectively, the latter of which is called crosstalk errors. In this work, we present a framework for mitigating measurement errors, for both individual and crosstalk errors. The mitigation protocol consists of two steps, firstly quantum pre-processing, which applies local unitary transformations before a measurement, and classical post-processing that manipulates measurement outcomes to recover noiseless data. The local unitaries in quantum pre-processing can be constructed by characterizing a noisy measurement via quantum detector tomography. We show that the mitigation protocol can maintain a measurement error on multiple qubits as much as that in a single-qubit readout, i.e., the error rates for measurements on multiple qubits are suppressed up to a percent level. The mitigation protocol is realized in IBMQ Sydney and applied to the certification of entanglement-generating circuits. It is demonstrated that the mitigation protocol can successfully eliminate measurement errors so that entanglement-generation circuits can be efficiently certified.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理の実際的な実現では、個々の量子ビットだけでなく複数の量子ビットにもエラーが現れる測定用読み出しステージにノイズが存在し、後者はクロストークエラー(crosstalk error)と呼ばれる。 本稿では,個人およびクロストークのエラーに対して,計測誤差を緩和する枠組みを提案する。 緩和プロトコルは、測定前に局所ユニタリ変換を適用する量子前処理と、ノイズのないデータを復元するために測定結果を操作する古典的な後処理という2つのステップで構成されている。 量子前処理における局所ユニタリは、量子検出器トモグラフィによるノイズ測定を特徴付けることで構成することができる。 緩和プロトコルは、単一キュービットの読み出しよりも複数のキュービットにおける測定誤差を維持可能であること、すなわち、複数のキュービットにおける測定の誤差率を最大1%まで抑制できることを示す。 緩和プロトコルはIBMQ Sydneyで実現され、絡み込み発生回路の認証に適用される。 緩和プロトコルは測定誤差を効果的に除去し、絡み込み発生回路を効率よく認証できることを示した。

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