論文の概要: Benchmarking universal quantum gates via channel spectrum
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.02056v3
- Date: Thu, 21 Sep 2023 16:36:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-22 20:05:18.960486
- Title: Benchmarking universal quantum gates via channel spectrum
- Title（参考訳）: チャネルスペクトルによる普遍量子ゲートのベンチマーク
- Authors: Yanwu Gu, Wei-Feng Zhuang, Xudan Chai, Dong E. Liu
- Abstract要約: ノイズは、スケーラブルな量子計算の主要な障害である。
本稿では,そのノイズチャネルの固有値から,プロセスの忠実度,忠実度,およびいくつかのユニタリパラメータを含むターゲットゲートの雑音特性を推定する手法を提案する。
提案手法は, 状態条件や測定誤差に敏感であり, ユニバーサルゲートのベンチマークが可能であり, マルチキュービットシステムにスケーラブルである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Noise remains the major obstacle to scalable quantum computation. Quantum
benchmarking provides key information on noise properties and is an important
step for developing more advanced quantum processors. However, current
benchmarking methods are either limited to a specific subset of quantum gates
or cannot directly describe the performance of the individual target gate. To
overcome these limitations, we propose channel spectrum benchmarking (CSB), a
method to infer the noise properties of the target gate, including process
fidelity, stochastic fidelity, and some unitary parameters, from the
eigenvalues of its noisy channel. Our CSB method is insensitive to
state-preparation and measurement errors, and importantly, can benchmark
universal gates and is scalable to many-qubit systems. Unlike standard
randomized schemes, CSB can provide direct noise information for both target
native gates and circuit fragments, allowing benchmarking and calibration of
global entangling gates and frequently used modules in quantum algorithms like
Trotterized Hamiltonian evolution operator in quantum simulation.
- Abstract（参考訳）: ノイズはスケーラブルな量子計算の主要な障害である。
量子ベンチマークはノイズ特性に関する重要な情報を提供し、より高度な量子プロセッサを開発するための重要なステップである。
しかし、現在のベンチマーク手法は量子ゲートの特定のサブセットに限定されるか、あるいは個々のターゲットゲートのパフォーマンスを直接記述することはできない。
これらの制約を克服するために,プロセスの忠実度,確率的忠実度,およびいくつかのユニタリパラメータを含むターゲットゲートの雑音特性を,そのノイズチャネルの固有値から推定するチャネルスペクトルベンチマーク(CSB)を提案する。
csb法は状態準備や測定の誤りに影響を受けず,特にユニバーサルゲートのベンチマークが可能であり,多キュービットシステムにもスケーラブルである。
通常のランダム化スキームとは異なり、CSBはターゲットのネイティブゲートとサーキットフラグメントの両方に対して直接ノイズ情報を提供し、グローバルエンタングゲートのベンチマークとキャリブレーションを可能にし、量子シミュレーションにおいてトロタライズ・ハミルトン進化演算子のような量子アルゴリズムで頻繁に使用されるモジュールを使用することができる。
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