論文の概要: Characterizing the Reproducibility of Noisy Quantum Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.01529v1
- Date: Fri, 1 Apr 2022 05:23:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 02:30:53.926745
- Title: Characterizing the Reproducibility of Noisy Quantum Circuits
- Title（参考訳）: 雑音量子回路の再現性特性
- Authors: Samudra Dasgupta and Travis S. Humble
- Abstract要約: デバイス特性は、量子回路の観測された可変性に解析的拘束力を与えることを示す。
超伝導トランスモンプロセッサ上で実行される単一量子ビットテスト回路のアンサンブルを用いて、高い特性の読み出しとゲートエラー率で検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.40611352512781856
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The ability of a quantum computer to reproduce or replicate the results of a
quantum circuit is a key concern for verifying and validating applications of
quantum computing. Statistical variations in circuit outcomes that arise from
ill-characterized fluctuations in device noise may lead to computational errors
and irreproducible results. While device characterization offers a direct
assessment of noise, an outstanding concern is how such metrics bound the
reproducibility of a given quantum circuit. Here, we first directly assess the
reproducibility of a noisy quantum circuit, in terms of the Hellinger distance
between the computational results, and then we show that device
characterization offers an analytic bound on the observed variability. We
validate the method using an ensemble of single qubit test circuits, executed
on a superconducting transmon processor with well-characterized readout and
gate error rates. The resulting description for circuit reproducibility, in
terms of a composite device parameter, is confirmed to define an upper bound on
the observed Hellinger distance, across the variable test circuits. This
predictive correlation between circuit outcomes and device characterization
offers an efficient method for assessing the reproducibility of noisy quantum
circuits.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータが量子回路の結果を複製または複製する能力は、量子コンピューティングの応用を検証し検証するための重要な関心事である。
デバイスノイズの不特性な変動から生じる回路結果の統計的変動は、計算誤差と予測不可能な結果をもたらす可能性がある。
デバイスキャラクタリゼーションはノイズの直接評価を提供するが、これらの測定値が与えられた量子回路の再現性にどのように影響するかが懸念されている。
ここでは、まず、計算結果間のヘリンジャー距離の観点からノイズ量子回路の再現性を直接評価し、次に、デバイス特性が観測された可変性に解析的拘束力を与えることを示す。
本手法は,超伝導トランスモンプロセッサ上で動作した単一量子ビットテスト回路のアンサンブルを用いて,読み出し特性とゲートエラー率を検証した。
回路再現性に関する説明は、複合デバイスパラメータの観点から、観測されたヘルリンガー距離の上界を可変試験回路で定義することが確認される。
この回路結果とデバイス特性との予測相関は、ノイズ量子回路の再現性を評価する効率的な方法を提供する。
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