論文の概要: A randomized benchmarking suite for mid-circuit measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.04836v2
• Date: Fri, 12 Apr 2024 22:05:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-18 03:19:56.127496
• Title: A randomized benchmarking suite for mid-circuit measurements
• Title（参考訳）: 中間回路計測のためのランダム化ベンチマークスイート
• Authors: L. C. G. Govia, P. Jurcevic, C. J. Wood, N. Kanazawa, S. T. Merkel, D. C. McKay,
• Abstract要約: 本稿では、ランダム化ベンチマークのユビキタスパラダイムから開発された中間回路計測ベンチマークスイートを提案する。 我々は、我々のベンチマークスイートがどのようにして、測定されたキュービットとオブザーバキュービットの両方のエラーを検知し、定量化することができるかを示す。
• 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: Mid-circuit measurements are a key component in many quantum information computing protocols, including quantum error correction, fault-tolerant logical operations, and measurement based quantum computing. As such, techniques to quickly and efficiently characterize or benchmark their performance are of great interest. Beyond the measured qubit, it is also relevant to determine what, if any, impact mid-circuit measurement has on adjacent, unmeasured, spectator qubits. Here, we present a mid-circuit measurement benchmarking suite developed from the ubiquitous paradigm of randomized benchmarking. We show how our benchmarking suite can be used to both detect as well as quantify errors on both measured and spectator qubits, including measurement-induced errors on spectator qubits and entangling errors between measured and spectator qubits. We demonstrate the scalability of our suite by simultaneously characterizing mid-circuit measurement on multiple qubits from an IBM Quantum Falcon device, and support our experimental results with numerical simulations. Further, using a mid-circuit measurement tomography protocol we establish the nature of the errors identified by our benchmarking suite.
• Abstract（参考訳）: 中間回路測定は、量子エラー補正、フォールトトレラント論理演算、測定に基づく量子コンピューティングなど、多くの量子情報コンピューティングプロトコルにおいて重要な要素である。 そのため、パフォーマンスを迅速かつ効率的に特徴づけたり、ベンチマークしたりする技術は非常に興味深い。 測定された量子ビットの向こうでは、隣り合う、測定されていない、観測可能な量子ビットに、どのような影響があるかを決定することにも関係している。 本稿では、ランダム化ベンチマークのユビキタスパラダイムから開発された中間回路計測ベンチマークスイートについて述べる。 本稿では,計測量子ビットとオブザーバ量子ビットの両方における誤差の検出と,測定量子ビットとオブザーバ量子ビットの誤差の定量化に,我々のベンチマークスイートをどのように利用できるかを示す。 我々は,IBM Quantum Falconデバイスから複数のキュービットの中間回路計測を同時に特徴付けることで,我々のスイートのスケーラビリティを実証し,数値シミュレーションによる実験結果を支援する。 さらに、中間回路計測トモグラフィープロトコルを用いて、ベンチマークスイートで特定されたエラーの性質を確立する。

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