論文の概要: Quantum annealing with error mitigation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.08862v1
• Date: Mon, 17 Oct 2022 08:59:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-22 07:18:16.516076
• Title: Quantum annealing with error mitigation
• Title（参考訳）: 誤差緩和による量子アニール
• Authors: Yuta Shingu, Tetsuro Nikuni, Shiro Kawabata, and Yuichiro Matsuzaki
• Abstract要約: ノイズがなければ、QAは断熱条件が満たされた場合、基底状態エネルギーを正確に推定することができる。 実際の物理的実装では、システムはデコヒーレンスに悩まされる。 本稿では,二状態浄化法と組み合わせたQA戦略を提案し,デコヒーレンスの影響を抑える。
• 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 annealing (QA) is one of the efficient methods to calculate the ground-state energy of a problem Hamiltonian. In the absence of noise, QA can accurately estimate the ground-state energy if the adiabatic condition is satisfied. However, in actual physical implementation, systems suffer from decoherence. On the other hand, much effort has been paid into the noisy intermediate-scale quantum (NISQ) computation research. For practical NISQ computation, many error mitigation (EM) methods have been devised to remove noise effects. In this paper, we propose a QA strategy combined with the EM method called dual-state purification to suppress the effects of decoherence. Our protocol consists of four parts; the conventional dynamics, single-qubit projective measurements, Hamiltonian dynamics corresponding to an inverse map of the first dynamics, and post-processing of measurement results. Importantly, our protocol works without two-qubit gates, and so our protocol is suitable for the devices designed for practical QA. We also provide numerical calculations to show that our protocol leads to a more accurate estimation of the ground energy than the conventional QA under decoherence.
• Abstract（参考訳）: 量子アニール(QA)は、ハミルトニアン問題の基底状態エネルギーを計算する効率的な方法の1つである。 ノイズがなければ、QAは断熱条件が満たされた場合、基底状態エネルギーを正確に推定することができる。 しかし、実際の物理的実装では、システムはデコヒーレンスに悩まされる。 一方で、ノイズの多い中間規模量子(NISQ)計算の研究に多くの努力が払われている。 NISQの実用的な計算では、ノイズ効果を取り除くために多くの誤差緩和法が考案されている。 本稿では,二状態浄化法と組み合わせたQA戦略を提案し,デコヒーレンスの影響を抑える。 本プロトコルは,従来のダイナミクス,単一量子射影測定,第1のダイナミクスの逆写像に対応するハミルトン力学,測定結果の処理の4つの部分から構成される。 重要なことは、我々のプロトコルは2ビットゲートなしで動作するため、実用的なQA用に設計されたデバイスに適している。 また,提案手法が従来のデコヒーレンス下のqaよりも正確な地中エネルギーの推定に繋がることを示す数値計算も提供する。

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