論文の概要: Efficiently improving the performance of noisy quantum computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.10672v4
- Date: Sat, 29 Jun 2024 17:40:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-02 18:47:18.460060
- 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）: 0.020255670159345252
- 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）: 量子優位性を達成するために短期量子コンピュータを使用するには、現在利用可能なノイズの多い量子デバイスの性能を改善するための効率的な戦略が必要である。
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。
確率的誤差キャンセルや雑音増幅などの一般的な緩和手法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することができる。
我々は、Advanced Quantum Testbedの4ビット超伝導プロセッサ上で、我々のプロトコルをテストする。
構成回路とランダム回路の両方の性能が大幅に改善され、未緩和出力よりも最大8,6\%の変動距離が向上する。
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実証するものである。
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