論文の概要: Fast Fingerprinting of Cloud-based NISQ Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07880v1
- Date: Tue, 15 Nov 2022 04:10:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 12:53:20.882613
- Title: Fast Fingerprinting of Cloud-based NISQ Quantum Computers
- Title（参考訳）: クラウドベースのnisq量子コンピュータの高速フィンガープリント
- Authors: Kaitlin N. Smith, Joshua Viszlai, Lennart Maximilian Seifert, Jonathan
M. Baker, Jakub Szefer, Frederic T. Chong
- Abstract要約: クラウドベースの量子コンピュータは、数十から100キュービット以上のマシンへのクラウドベースのアクセスを可能にする多くの企業によって現実化されている。
この研究は、数ヶ月から約2.5年に及ぶ、IBMの超伝導、固定周波数トランスモンベースの量子コンピュータの特性に焦点を当てている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.861925812911386
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cloud-based quantum computers have become a reality with a number of
companies allowing for cloud-based access to their machines with tens to more
than 100 qubits. With easy access to quantum computers, quantum information
processing will potentially revolutionize computation, and superconducting
transmon-based quantum computers are among some of the more promising devices
available. Cloud service providers today host a variety of these and other
prototype quantum computers with highly diverse device properties, sizes, and
performances. The variation that exists in today's quantum computers, even
among those of the same underlying hardware, motivate the study of how one
device can be clearly differentiated and identified from the next. As a case
study, this work focuses on the properties of 25 IBM superconducting,
fixed-frequency transmon-based quantum computers that range in age from a few
months to approximately 2.5 years. Through the analysis of current and
historical quantum computer calibration data, this work uncovers key features
within the machines that can serve as basis for unique hardware fingerprint of
each quantum computer. This work demonstrates a new and fast method to reliably
fingerprint cloud-based quantum computers based on unique frequency
characteristics of transmon qubits. Both enrollment and recall operations are
very fast as fingerprint data can be generated with minimal executions on the
quantum machine. The qubit frequency-based fingerprints also have excellent
inter-device separation and intra-device stability.
- Abstract（参考訳）: クラウドベースの量子コンピュータは、数十から100キュービット以上のマシンへのクラウドベースのアクセスを可能にする多くの企業によって現実化されている。
量子コンピュータへの簡単なアクセスにより、量子情報処理は計算に革命をもたらす可能性があり、超伝導トランスモンベースの量子コンピュータは、より有望なデバイスの一つだ。
クラウドサービスプロバイダは現在、さまざまなデバイス特性、サイズ、パフォーマンスを備えた、これらおよびその他のプロトタイプ量子コンピュータをホストしています。
今日の量子コンピュータに存在する変化は、同じ基盤となるハードウェアの中でも、あるデバイスが次のデバイスと明確に区別され識別される方法の研究を動機付けている。
ケーススタディとして、この研究は、数ヶ月から約2.5年に及ぶ、IBMの超伝導、固定周波数トランスモンベースの量子コンピュータの特性に焦点を当てている。
この研究は、現在の量子コンピュータのキャリブレーションデータの解析を通じて、各量子コンピュータのユニークなハードウェア指紋の基礎となる、マシン内の重要な特徴を明らかにする。
本研究は、トランスモン量子ビットのユニークな周波数特性に基づいて、クラウドベースの量子コンピュータを確実に指紋化する新しい高速手法を示す。
登録操作とリコール操作はどちらも非常に高速で、量子マシン上で最小限の実行で指紋データを生成することができる。
クビット周波数ベースの指紋は、デバイス間分離とデバイス内安定性にも優れる。
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