論文の概要: Parallel Driving for Fast Quantum Computing Under Speed Limits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01252v2
- Date: Fri, 3 Feb 2023 01:52:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 12:10:45.407582
- Title: Parallel Driving for Fast Quantum Computing Under Speed Limits
- Title（参考訳）: 速度制限下での高速量子コンピューティングのための並列運転
- Authors: Evan McKinney, Chao Zhou, Mingkang Xia, Michael Hatridge, Alex K.
Jones
- Abstract要約: 2量子ビット(2Q)のハードウェアベースゲートの選択は、量子変調器のネイティブなハミルトン相互作用と応用制御ドライブに依存する。
変調器とキュービットを同時に駆動する並列駆動方式を提案する。
これにより、いくつかの量子系において重要なオーバーヘッド源を緩和しながら、2Qゲートの短寿命化が可能となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.5919949228116343
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Increasing quantum circuit fidelity requires an efficient instruction set to
avoid errors from decoherence. The choice of a two-qubit (2Q) hardware basis
gate depends on a quantum modulator's native Hamiltonian interactions and
applied control drives. In this paper, we propose a collaborative design
approach to select the best ratio of drive parameters that determine the best
basis gate for a particular modulator. This requires considering the
theoretical computing power of the gate along with the practical speed limit of
that gate, given the modulator drive parameters. The practical speed limit
arises from the couplers' tolerance for strong driving when one or more pumps
is applied, for which some combinations can result in higher overall speed
limits than others. Moreover, as this 2Q basis gate is typically applied
multiple times in succession, interleaved by 1Q gates applied directly to the
qubits, the speed of the 1Q gates can become a limiting factor for the quantum
circuit. We propose a parallel-drive approach that drives the modulator and
qubits simultaneously, allowing a richer capability of the 2Q basis gate and in
some cases for this 1Q drive time to be absorbed entirely into the 2Q
operation. This allows increasingly short duration 2Q gates while mitigating a
significant source of overhead in some quantum systems. On average, this
approach can decrease circuit duration by 17.84% and decrease infidelity for
random 2Q gates by 10.5% compared to the best basic 2Q gate,
$\sqrt{\texttt{iSWAP}}$.
- Abstract（参考訳）: 量子回路の忠実度を高めるには、エラーのデコヒーレンスを避けるための効率的な命令セットが必要である。
2量子ビット(2q)ハードウェア基底ゲートの選択は、量子変調器のネイティブハミルトニアン相互作用と応用制御ドライブに依存する。
本稿では,特定の変調器の最適基底ゲートを決定するドライブパラメータの最適な比率を選択するための協調設計手法を提案する。
これは、変調器駆動パラメータを考えると、ゲートの理論的計算能力とゲートの実際の速度制限を考慮する必要がある。
実用的な速度制限は、1つ以上のポンプを装着した場合の強い駆動に対するカプラーの許容性から生じ、いくつかの組み合わせによって他のものよりも全体的な速度制限が高くなる。
さらに、この2q基底ゲートは通常、キュービットに直接適用される1qゲートによってインターリーブされ、連続して複数回適用されるので、1qゲートの速度は量子回路の制限因子となる。
本稿では、変調器と量子ビットを同時に駆動し、2Qベースゲートのリッチな機能を実現する並列駆動方式を提案する。
これにより、いくつかの量子システムにおいてかなりのオーバーヘッドの源を緩和しながら、2qゲートの期間が短くなる。
このアプローチは、最も基本的な2Qゲートである$\sqrt{\textt{iSWAP}}$と比較して、回路長を17.84%削減し、ランダムな2Qゲートの不忠実度を10.5%削減することができる。
関連論文リスト
- A two-circuit approach to reducing quantum resources for the quantum lattice Boltzmann method [41.66129197681683]
CFD問題を解決するための現在の量子アルゴリズムは、単一の量子回路と、場合によっては格子ベースの方法を用いる。
量子格子ボルツマン法(QLBM)を用いた新しい多重回路アルゴリズムを提案する。
この問題は2次元ナビエ・ストークス方程式の流動関数-渦性定式化として鋳造され、2次元蓋駆動キャビティフローで検証および試験された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-20T15:32:01Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - Speed limits of two-qubit gates with qudits [0.5852077003870417]
結合相互作用強度と高速単一量子ゲートを用いた2量子ゲートの速度限界に対する最適理論境界を求める。
我々は、ほぼ完全なゲート忠実度で理論上の限界に近いスピードアップを達成できる、オープンソースの機械学習支援量子最適制御アルゴリズムを開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-14T18:49:11Z) - High-fidelity parallel entangling gates on a neutral atom quantum
computer [41.74498230885008]
最大60個の原子に99.5%の忠実度を持つ2量子エンタングリングゲートの実現を報告した。
これらの進歩は、量子アルゴリズム、誤り訂正回路、デジタルシミュレーションの大規模実装の基礎となった。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-11T18:00:04Z) - BQA: A High-performance Quantum Circuits Scheduling Strategy Based on
Heuristic Search [6.765549459416703]
スワップゲートを挿入することで、2量子ゲートが一対の結合キュービットに作用することを保証する必要がある。
本稿では,スワップゲートをBQA(Busy Qubits Avoid)に挿入する方法を設計した。
提案手法により最適化された回路の実行時間は,Kiskitコンパイル回路の0.5倍に過ぎなかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-08T02:49:51Z) - Let Each Quantum Bit Choose Its Basis Gates [3.6690675649846396]
短期量子コンピュータは、主に2つの量子ビット(または量子ビット)間の量子演算(またはゲート)の誤差によって制限される
超伝導技術では、1組の量子ビット間で同じ2Qゲートを実装することが現状である。
この研究は量子科学者に、完全に均一ではない量子ビットシステムで有意義なアルゴリズムを実行する能力を与えることを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-29T05:55:55Z) - Implementing two-qubit gates at the quantum speed limit [33.51056531486263]
実験では、2量子ゲートを可能な限り高速な速度で実証する。
我々は、機械学習にインスパイアされた最適制御法を用いて設計された実験ゲートを実装することにより、この量子速度制限を実現する。
提案手法では,非ネイティブな2ビットゲートの高速化が期待できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-15T18:00:00Z) - Accurate methods for the analysis of strong-drive effects in parametric
gates [94.70553167084388]
正確な数値と摂動解析手法を用いて効率的にゲートパラメータを抽出する方法を示す。
我々は,$i$SWAP, Control-Z, CNOT など,異なる種類のゲートに対する最適操作条件を同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-06T02:02:54Z) - Quantum control landscape for ultrafast generation of single-qubit phase
shift quantum gates [68.8204255655161]
単一量子ビット位相シフト量子ゲートの超高速制御問題を考える。
大域的最適制御は、最大忠実度でゲートを実現する制御である。
Trapは、ローカルにのみ最適だが、グローバルにはないコントロールである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-26T16:38:43Z) - Benchmarking the noise sensitivity of different parametric two-qubit
gates in a single superconducting quantum computing platform [0.0]
より大きなハードウェアネイティブゲートセットは、すべてのゲートが高い忠実度で実現されるように、必要なゲートの数を減らすことができる。
パラメトリック駆動型チューナブルカプラを用いた制御Z(CZ)と交換型(iSWAP)の両ゲートのベンチマークを行った。
急激な$ZZ$型結合がiSWAPゲートの主要なエラー源であると主張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-12T11:38:41Z) - Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with
Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。
本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。
この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。