論文の概要: Efficient quantum readout-error mitigation for sparse measurement outcomes of near-term quantum devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.11046v3
• Date: Thu, 15 May 2025 17:28:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-18 16:36:57.392644
• Title: Efficient quantum readout-error mitigation for sparse measurement outcomes of near-term quantum devices
• Title（参考訳）: 短期量子デバイスのスパース測定結果に対する効率的な量子読み出し誤差低減法
• Authors: Bo Yang, Rudy Raymond, Shumpei Uno,
• Abstract要約: 本稿では、2つの効率的な量子読み出し誤差軽減法を提案する。 提案手法は、$O(ns2)$ time for probability distributions of $n$ qubits and $s$ shotsで終了する。 提案手法を用いて,65量子GHZ状態の緩和にはほんの数秒しかかからず,29量子GHZ状態の0.5を超える忠実さを目撃する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.814193390931978
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The readout error on near-term quantum devices is one of the dominant noise factors, which can be mitigated by classical postprocessing called quantum readout error mitigation (QREM). The standard QREM applies the inverse of noise calibration matrix to the outcome probability distribution using exponential computational resources to the number of measured qubits. This becomes infeasible for the current quantum devices with tens of qubits or more. Here we propose two efficient QREM methods finishing in $O(ns^2)$ time for probability distributions of $n$ qubits and $s$ shots, which mainly aim at mitigating sparse probability distributions such that only a few states are dominant. We compare the proposed methods with several recent QREM methods in the following three cases: expectation values of the GHZ state, its fidelities, and the estimation error of maximum likelihood amplitude estimation (MLAE) algorithm with a modified Grover iterator. The two cases of the GHZ state are on real IBM quantum devices, while the third is with numerical simulation. Using the proposed method, the mitigation of the 65-qubit GHZ state takes only a few seconds, and we witness the fidelity of the 29-qubit GHZ state exceeding 0.5. The proposed methods also succeed in reducing the estimation error in the MLAE algorithm, outperforming the results by other QREM methods in general.
• Abstract（参考訳）: 短期量子デバイスにおける読み出し誤差は、古典的な後処理であるQREM(Quantum Readout error mitigation)によって緩和される、支配的なノイズ要因の1つである。 標準QREMは、指数計算資源を用いた結果確率分布に対する雑音校正行列の逆行列を測定量子ビット数に適用する。 これは、数十量子ビット以上の現在の量子デバイスでは実現不可能となる。 ここでは,2つの効率の良いQREM法を$O(ns^2)$ time for probability distributions of $n$ qubits and $s$ shots として提案する。 提案手法を,GHZ状態の期待値,その忠実度,および修正Groverイテレータを用いた最大最大振幅推定(MLAE)アルゴリズムの推定誤差の3つの事例で比較した。 GHZ状態の2つのケースは実際のIBM量子デバイス上にあり、3番目のケースは数値シミュレーションである。 提案手法を用いて,65量子GHZ状態の緩和にはほんの数秒しかかからず,29量子GHZ状態の0.5を超える忠実さを目撃する。 提案手法はMLAEアルゴリズムにおける推定誤差の低減にも成功し,他のQREM法よりも高い性能を示した。

関連論文リスト

• Entanglement detection with quantum support vector machine(QSVM) on near-term quantum devices [0.0]
  本稿では,IBM量子デバイス上での量子支援ベクトルマシン(QSVM)の実装について述べる。 ハードウェアノイズにもかかわらず, 絡み合った状態の識別において, QSVM フレームワークは90%以上の精度を実現していることを示す。 この研究は、エンタングルメント検出のための量子機械学習の大幅な進歩を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-30T13:48:05Z)
• Noise-Mitigated Variational Quantum Eigensolver with Pre-training and Zero-Noise Extrapolation [3.205475178870021]
  雑音環境下での分子基底状態エネルギーの正確な計算に有効なノイズ緩和型変分量子固有解器を開発した。 我々は、ゼロノイズ外挿を用いて量子ノイズを緩和し、ニューラルネットワークと組み合わせ、ノイズ適合機能の精度を向上させる。 その結果,本アルゴリズムは,主成分の変分量子固有解器よりも高い精度で,$mathcalO(10-2) sim MathcalO(10-1)$の範囲内でノイズ誤差を抑えることができることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-03T05:34:36Z)
• Bayesian Quantum Amplitude Estimation [49.1574468325115]
  本稿では,量子振幅推定のための雑音対応ベイズアルゴリズムであるBAEを紹介する。 我々は,BAEがハイゼンベルク限界推定を達成し,他の手法と比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-05T18:09:41Z)
• A quantum implementation of high-order power method for estimating geometric entanglement of pure states [39.58317527488534]
  この研究は、多ビット純状態の絡み合いの幾何学的測度を推定する反復高次電力法の量子的適応を示す。 現在の(ハイブリッドな)量子ハードウェア上で実行可能であり、量子メモリに依存しない。 標準偏極チャネルに基づく単純な理論モデルを用いて,雑音がアルゴリズムに与える影響について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-29T14:40:24Z)
• $\mathcal{PT}$-symmetric mapping of three states and its implementation on a cloud quantum processor [0.9599644507730107]
  3つの純量子状態のマッピングのための新しい$mathcalPT$-symmetricアプローチを開発する。 我々は,Hermitianの場合,参照ベクトルの平均射影の保存,およびQuantum Fisher Informationと整合性を示す。 我々の研究は、量子通信、コンピューティング、暗号に$mathcalPT$-symmetricを適用するための新しい扉を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-27T18:51:33Z)
• Error Mitigation-Aided Optimization of Parameterized Quantum Circuits: Convergence Analysis [42.275148861039895]
  変分量子アルゴリズム(VQA)は、ノイズプロセッサを介して量子アドバンテージを得るための最も有望な経路を提供する。 不完全性とデコヒーレンスによるゲートノイズは、バイアスを導入して勾配推定に影響を与える。 QEM(Quantum error mitigation)技術は、キュービット数の増加を必要とせずに、推定バイアスを低減することができる。 QEMは必要な反復回数を減らすことができるが、量子ノイズレベルが十分に小さい限りである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-23T10:48:04Z)
• Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid System [56.39703478198019]
  IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。 我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。 その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T21:54:28Z)
• Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum Adversarial Solver [89.80359585967642]
  パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。 このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-15T09:46:45Z)
• Quantum error mitigation via matrix product operators [27.426057220671336]
  QEM(Quantum error mitigation)は、測定結果の誤差を反復実験やデータのポスト分解によって抑制することができる。 MPO表現は、より実験的なリソースを消費することなく、ノイズをモデル化する精度を高める。 我々の手法は、より量子ビットと深度の高い高次元の回路に適用できることを期待している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-03T16:57:43Z)
• Demonstration of the Rodeo Algorithm on a Quantum Computer [0.0]
  Rodeoアルゴリズムは、量子コンピュータ上で観測可能な任意の固有状態の準備と固有値推定のための効率的なアルゴリズムである。 固有状態生成のための位相推定や断熱進化のようなよく知られたアルゴリズムよりも指数関数的に高速である。 実際の量子デバイス上ではまだ実装されていない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-14T22:16:47Z)
• Implementing Quantum Finite Automata Algorithms on Noisy Devices [0.0]
  Qiskitフレームワークを用いてMOD_p$問題を認識するQFAアルゴリズムのための改良された回路ベース実装を提案する。 我々は、実際のIBM量子デバイス上で回路を実行するが、NISQ時代の実際の量子デバイスに制限があるため、ノイズの影響が大きい。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-13T10:51:28Z)
• Preparation of excited states for nuclear dynamics on a quantum computer [117.44028458220427]
  量子コンピュータ上で励起状態を作成するための2つの異なる方法を研究する。 シミュレーションおよび実量子デバイス上でこれらの手法をベンチマークする。 これらの結果から,フォールトトレラントデバイスに優れたスケーリングを実現するために設計された量子技術が,接続性やゲート忠実性に制限されたデバイスに実用的なメリットをもたらす可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-28T17:21:25Z)
• Minimizing estimation runtime on noisy quantum computers [0.0]
  ベイズ推論の実行には、ELF(Engineered chance function)が用いられる。 物理ハードウェアがノイズの多い量子コンピュータの仕組みから遷移するにつれて,ELF形式がサンプリングにおける情報ゲイン率をいかに向上させるかを示す。 この技術は、化学、材料、ファイナンスなどを含む多くの量子アルゴリズムの中心的なコンポーネントを高速化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-16T17:46:18Z)
• Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
  本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。 我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。 我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-14T11:05:26Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。