論文の概要: Efficiently improving the performance of noisy quantum computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.10672v2
- Date: Tue, 19 Jul 2022 12:49:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 22:23:21.118649
- Title: Efficiently improving the performance of noisy quantum computers
- Title(参考訳): 雑音量子コンピュータの性能向上
- Authors: Samuele Ferracin, Akel Hashim, Jean-Loup Ville, Ravi Naik, Arnaud
Carignan-Dugas, Hammam Qassim, Alexis Morvan, David I. Santiago, Irfan
Siddiqi, Joel J. Wallman
- Abstract要約: 我々は、"Noiseless Output Extrapolation"と"Pauli Error Cancellation"という2つの効率的なエラー軽減プロトコルを開発し、実験的に検証する。
我々は、構造化回路とランダム回路の両方の性能を著しく改善し、未緩和出力よりも最大86%の変動距離を改良した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Using near-term quantum computers to achieve a quantum advantage requires
efficient strategies to improve the performance of the noisy quantum devices
presently available. We develop and experimentally validate two efficient error
mitigation protocols named "Noiseless Output Extrapolation" and "Pauli Error
Cancellation" that can drastically enhance the performance of quantum circuits
composed of noisy cycles of gates. By combining popular mitigation strategies
such as probabilistic error cancellation and noise amplification with efficient
noise reconstruction methods, our protocols can mitigate a wide range of noise
processes that do not satisfy the assumptions underlying existing mitigation
protocols, including non-local and gate-dependent processes. We test our
protocols on a four-qubit superconducting processor at the Advanced Quantum
Testbed. We observe significant improvements in the performance of both
structured and random circuits, with up to $86\%$ improvement in variation
distance over the unmitigated outputs. Our experiments demonstrate the
effectiveness of our protocols, as well as their practicality for current
hardware platforms.
- Abstract(参考訳): 近い将来の量子コンピュータを量子アドバンテージを達成するには、現在利用可能なノイズの多い量子デバイスのパフォーマンスを改善する効率的な戦略が必要となる。
我々は、ゲートのノイズサイクルからなる量子回路の性能を大幅に向上させる「ノイズレス出力補間」と「パウリエラーキャンセラ」という2つの効率的なエラー軽減プロトコルを開発し、実験的に検証する。
確率的エラーキャンセラやノイズ増幅といった一般的な緩和戦略と効率的なノイズ再構成手法を組み合わせることで,非局所的およびゲート依存的プロセスを含む既存の緩和プロトコルの前提を満たさない幅広いノイズ処理を緩和できる。
我々は、advanced quantum testbedで、4量子ビット超伝導プロセッサでプロトコルをテストする。
我々は、構造化回路とランダム回路の両方の性能が大幅に向上し、最小出力に対する変動距離が最大8,6\%向上したことを観察した。
本実験は,現行ハードウェアプラットフォームにおけるプロトコルの有効性と実用性を示すものである。
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