論文の概要: Virtual distillation with noise dilution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.14753v2
• Date: Tue, 1 Nov 2022 15:58:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-21 13:24:31.321728
• Title: Virtual distillation with noise dilution
• Title（参考訳）: ノイズ希釈による仮想蒸留
• Authors: Yong Siah Teo and Seongwook Shin and Hyukgun Kwon and Seok-Hyung Lee and Hyunseok Jeong
• Abstract要約: 仮想蒸留は、ノイズタイプを仮定せずに量子計算誤差を低減する誤差緩和技術である。 提案手法では, 雑音の周辺部をより多くの層に分割(希釈)することにより, 平均緩和性能が単調に向上することを示す。 本稿では,現実的なノイズの多い中間量子回路を収容する量子計算クラスタの設計におけるこれらの知見の適用を提案する。
• 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: Virtual distillation is an error-mitigation technique that reduces quantum-computation errors without assuming the noise type. In scenarios where the user of a quantum circuit is required to additionally employ peripherals, such as delay lines, that introduce excess noise, we find that the error-mitigation performance can be improved if the peripheral, whenever possible, is split across the entire circuit; that is, when the noise channel is uniformly distributed in layers within the circuit. We show that under the multiqubit loss and Pauli noise channels respectively, for a given overall error rate, the average mitigation performance improves monotonically as the noisy peripheral is split~(diluted) into more layers, with each layer sandwiched between subcircuits that are sufficiently deep to behave as two-designs. For both channels, analytical and numerical evidence show that second-order distillation is generally sufficient for (near-)optimal mitigation. We propose an application of these findings in designing a quantum-computing cluster that houses realistic noisy intermediate-scale quantum circuits that may be shallow in depth, where measurement detectors are limited and delay lines are necessary to queue output qubits from multiple circuits.
• Abstract（参考訳）: 仮想蒸留は、ノイズタイプを仮定せずに量子計算誤差を低減する誤差緩和技術である。 量子回路のユーザが余分なノイズをもたらす遅延線などの周辺回路を付加する必要がある場合、ノイズチャネルが回路内の層に均一に分散されている場合、周辺回路が回路全体にわたって分割された場合、エラー緩和性能が向上することが分かる。 マルチキュービット損失チャネルとポーリノイズチャネルでは, 平均緩和性能が単調に向上し, ノイズ周辺部はより多くの層に分割(希薄)され, 各層は2つの設計として振る舞うのに十分な深さのサブサーキットに挟まれている。 解析的および数値的な証拠は、二階蒸留が(ほぼ)最適緩和に十分であることを示している。 提案手法は,複数の回路からの出力キュービットの待ち行列に遅延線が必要とされる,奥行きが浅いような,現実的なノイズの多い中間規模量子回路を収容する量子計算クラスタの設計に応用する。

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