論文の概要: Measurement-based interleaved randomised benchmarking using IBM processors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.14995v1
• Date: Mon, 28 Mar 2022 18:04:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 11:50:11.219268
• Title: Measurement-based interleaved randomised benchmarking using IBM processors
• Title（参考訳）: IBMプロセッサを用いた計測に基づくランダム化ベンチマーク
• Authors: Conrad Strydom and Mark Tame
• Abstract要約: ノイズはしばしば、先進的な量子計算の実現を妨げている主要な要因である。 計測に基づく量子コンピュータのためのインターリーブベンチマークプロトコルを提案する。 本プロトコルは,ゲートの異なる測定に基づく実装において,大きなノイズ変動を検出することができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computers have the potential to outperform classical computers at certain computational tasks, such as prime factorisation and unstructured searching. However, experimental realisations of quantum computers are subject to noise. Quantifying the noise is of fundamental importance, since noise is often the dominant factor preventing the successful realisation of advanced quantum computations. Here we propose an interleaved randomised benchmarking protocol for measurement-based quantum computers, in which any single-qubit measurement-based 2-design can be used to estimate the fidelity of any single-qubit measurement-based gate. We test our protocol by using a weak approximate measurement-based 2-design to estimate the fidelity of the Hadamard gate and the T gate (a universal single-qubit set) on IBM superconducting quantum computers. To this end, single-qubit measurements were performed on entangled linear cluster states of up to 31 qubits. Our estimated gate fidelities show good agreement with gate fidelities calculated from process tomography results. Furthermore, by artificially increasing noise in the measurement-based gates, we were able to show that our protocol is able to detect large noise variations in different measurement-based implementations of a gate.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、素因数分解や非構造化探索のような特定の計算タスクにおいて、古典的コンピュータよりも優れた能力を持つ。 しかし、量子コンピュータの実験的な実現にはノイズが伴う。 ノイズは、しばしば高度な量子計算の実現を阻害する主要な要因であるため、ノイズの定量化は基本的に重要である。 本稿では,任意の単一量子ビット計測に基づく2-設計を用いて,任意の単一量子ビット計測に基づくゲートの忠実度を推定できる,計測に基づく量子コンピュータのためのインターリーブランダム化ベンチマークプロトコルを提案する。 我々は,ibm超伝導量子コンピュータにおけるアダマールゲートとtゲートの忠実度を推定するために,弱近似測定に基づく2-設計を用いてプロトコルをテストした。 この目的のために、31キュービットまでのエンタングル線形クラスター状態においてシングルキュービットの測定を行った。 推定ゲートフィディティは,プロセストモグラフィの結果から算出したゲートフィディティと良好に一致した。 さらに, 計測系ゲートのノイズを人工的に増加させることにより, 異なる計測系ゲートの実装において大きなノイズ変動を検出できることを示すことができた。

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