論文の概要: Error-Robust Quantum Signal Processing using Rydberg Atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.04665v3
- Date: Tue, 6 Dec 2022 15:53:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 08:28:23.408867
- Title: Error-Robust Quantum Signal Processing using Rydberg Atoms
- Title（参考訳）: Rydberg 原子を用いた誤り量子信号処理
- Authors: Sina Zeytino\u{g}lu and Sho Sugiura
- Abstract要約: ライドバーグ原子配列は、量子シミュレーションと量子情報処理の最も有望なプラットフォームの一つとして最近登場した。
ここでは、Rydberg原子動力学に基づく理想的なバイアス誤差モデルに対し、ゲート誘起誤差確率のスケーリングはゲート複雑性のスケーリングよりも遅いことを示す。
我々は、ライドバーグ原子プラットフォーム上でQSPに基づく準最適ハミルトンシミュレーションを実装するための青写真を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Rydberg atom arrays have recently emerged as one of the most promising
platforms for quantum simulation and quantum information processing. However,
as is the case for other experimental platforms, the longer-term success of the
Rydberg atom arrays in implementing quantum algorithms depends crucially on
their robustness to gate-induced errors. Here we show that, for an idealized
biased error model based on Rydberg atom dynamics, the implementation of QSP
protocols can be made error-robust, in the sense that the asymptotic scaling of
the gate-induced error probability is slower than that of gate complexity.
Moreover, using experimental parameters reported in the literature, we show
that QSP iterates made out of up to a hundred gates can be implemented with
constant error probability. To showcase our approach, we provide a concrete
blueprint to implement QSP-based near-optimal Hamiltonian simulation on the
Rydberg atom platform. Our protocol substantially improves both the scaling and
the overhead of gate-induced errors in comparison to those protocols that
implement a fourth-order product-formula.
- Abstract（参考訳）: ライドバーグ原子配列は量子シミュレーションと量子情報処理の最も有望なプラットフォームの一つとして最近登場した。
しかし、他の実験プラットフォームと同様に、量子アルゴリズムの実装におけるRydberg原子配列の長期的な成功は、ゲート誘起エラーに対するロバスト性に大きく依存する。
ここでは, Rydberg 原子動力学に基づく理想的なバイアス誤差モデルにおいて, ゲート誘起誤差確率の漸近スケーリングがゲート複雑性よりも遅いという意味で, QSP プロトコルの実装を誤りにすることができることを示す。
さらに,本論文で報告した実験パラメータを用いて,100個のゲートからなるQSP繰り返しを一定の誤差確率で実装可能であることを示す。
このアプローチを紹介するために、ライドバーグ原子プラットフォーム上でqspベースの準最適ハミルトニアンシミュレーションを実装するための具体的な青写真を提供する。
本プロトコルは,4次製品形式を実装したプロトコルと比較して,ゲート誘起エラーのスケーリングとオーバーヘッドを大幅に改善する。
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