論文の概要: Error Suppression for Arbitrary-Size Black Box Quantum Operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.10733v2
• Date: Thu, 9 Nov 2023 15:20:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-10 18:59:11.715285
• Title: Error Suppression for Arbitrary-Size Black Box Quantum Operations
• Title（参考訳）: 任意サイズのブラックボックス量子演算における誤差抑制
• Authors: Gideon Lee, Connor T. Hann, Shruti Puri, S. M. Girvin, Liang Jiang
• Abstract要約: 本稿では,完全量子誤り訂正に頼らずに,ゲート型量子計算における誤りフィルタ(EF)を実用的な誤り抑制手法として用いることを提案する。 このプロトコルは、エラー階層が尊重されるたびにエラー抑制を提供する。 我々は、EFの量子ランダムアクセスメモリへの応用を分析し、EFはハードウェア効率のよいエラー抑制を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7635061227370266
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Efficient suppression of errors without full error correction is crucial for applications with NISQ devices. Error mitigation allows us to suppress errors in extracting expectation values without the need for any error correction code, but its applications are limited to estimating expectation values, and cannot provide us with high-fidelity quantum operations acting on arbitrary quantum states. To address this challenge, we propose to use error filtration (EF) for gate-based quantum computation, as a practical error suppression scheme without resorting to full quantum error correction. The result is a general-purpose error suppression protocol where the resources required to suppress errors scale independently of the size of the quantum operation, and does not require any logical encoding of the operation. The protocol provides error suppression whenever an error hierarchy is respected -- that is, when the ancilliary cSWAP operations are less noisy than the operation to be corrected. We further analyze the application of EF to quantum random access memory, where EF offers hardware-efficient error suppression.
• Abstract（参考訳）: NISQデバイスを用いたアプリケーションでは,完全誤り訂正のないエラーの効率的な抑制が不可欠である。 誤り緩和により、誤り訂正符号を必要とせずに期待値を抽出するエラーを抑制できるが、その応用は期待値の推定に限定され、任意の量子状態に作用する高忠実な量子演算を提供することはできない。 この課題に対処するために,完全量子誤り訂正を使わずに,ゲートベースの量子計算にエラーフィルタ(EF)を実用的なエラー抑制手法として用いることを提案する。 その結果、エラー抑制に必要なリソースは量子演算のサイズとは無関係にスケールし、操作の論理的なエンコーディングを必要としない汎用的エラー抑制プロトコルとなる。 このプロトコルは、エラー階層が尊重されるたびにエラーを抑圧する -- すなわち、アシリヤのcSWAP操作が修正される操作よりもノイズが少ない場合。 さらに、EFの量子ランダムアクセスメモリへの応用を解析し、ハードウェア効率のよいエラー抑制を提供する。

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