論文の概要: Mathematical approaches for characterization, control, calibration and
validation of a quantum computing device
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10712v1
- Date: Wed, 25 Jan 2023 17:23:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-26 14:43:31.099384
- Title: Mathematical approaches for characterization, control, calibration and
validation of a quantum computing device
- Title（参考訳）: 量子コンピューティングデバイスのキャラクタリゼーション、制御、校正、検証のための数学的アプローチ
- Authors: Zhichao Peng, Daniel Appelo, N. Anders Petersson, Fortino Garcia and
Yujin Cho
- Abstract要約: 本報告では,quditデバイスの特性と最適制御から,結果の検証に至るまで,すべての手順について述べる。
報告書の目標は、量子コンピューティングに初めて興味を持つ学生や研究者、特に計算数学者への紹介を提供することである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4499833362998487
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Quantum computing has received significant amounts of interest from many
different research communities over the last few years. Although there are many
introductory texts that focus on the algorithmic parts of quantum computing,
there is a dearth of publications that describe the modeling, calibration and
operation of current quantum computing devices. One aim of this report is to
fill that void by providing a case study that walks through the entire
procedure from the characterization and optimal control of a qudit device at
Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) to the validation of the results.
A goal of the report is to provide an introduction for students and
researchers, especially computational mathematicians, who are interested in but
new to quantum computing. Both experimental and mathematical aspects of this
procedure are discussed. We present a description of the LLNL QuDIT testbed,
the mathematical models that are used to describe it, and the numerical methods
that are used to to design optimal controls. We also present experimental and
computational methods that can be used to characterize a quantum device.
Finally, an experimental validation of an optimized control pulse is presented,
which relies on the accuracy of the characterization and the optimal control
methodologies.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングはここ数年、多くの異なる研究コミュニティからかなりの関心を集めてきた。
量子コンピューティングのアルゴリズム的な部分に焦点を当てた入門テキストは数多く存在するが、現在の量子コンピューティングデバイスのモデリング、キャリブレーション、動作を記述する出版物が多数存在する。
本報告の目的は,ローレンス・リバモア国立研究所 (LLNL) のキュディット装置の特性と最適制御から,結果の検証まで,全手順を通したケーススタディを提供することで,その空白を埋めることである。
この報告書の目的は、学生や研究者、特に量子コンピューティングに興味があるが新しい計算数学者に紹介を提供することである。
この手順の実験的および数学的側面について論じる。
本稿では、LLNL QuDITテストベッド、それを記述するために使用される数学的モデル、最適制御の設計に使用される数値的手法について述べる。
また,量子デバイスの特徴化に使用できる実験および計算手法を提案する。
最後に, 最適制御パルスの実験的検証を行い, キャラクタリゼーションの精度と最適制御手法に依拠する。
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