論文の概要: Error Mitigation Thresholds in Noisy Random Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.04278v4
• Date: Fri, 21 Jun 2024 14:09:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-24 20:47:12.398627
• Title: Error Mitigation Thresholds in Noisy Random Quantum Circuits
• Title（参考訳）: ノイズランダム量子回路における誤差緩和閾値
• Authors: Pradeep Niroula, Sarang Gopalakrishnan, Michael J. Gullans,
• Abstract要約: ノイズが不完全である場合の確率的誤差キャンセルとテンソルネットワークの誤差軽減のロバスト性について検討する。 1次元の回路では、誤差軽減は障害の特徴づけにおける不完全性に対して$mathcalO(1)$の時間で失敗する。 本稿では, 量子計算の優位性, 測定誘起相転移の耐故障プローブ, および短期デバイスにおける量子アルゴリズムの検証について考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.30723404270319693
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Extracting useful information from noisy near-term quantum simulations requires error mitigation strategies. A broad class of these strategies rely on precise characterization of the noise source. We study the robustness of probabilistic error cancellation and tensor network error mitigation when the noise is imperfectly characterized. We adapt an Imry-Ma argument to predict the existence of a threshold in the robustness of these error mitigation methods for random spatially local circuits in spatial dimensions $D \geq 2$: noise characterization disorder below the threshold rate allows for error mitigation up to times that scale with the number of qubits. For one-dimensional circuits, by contrast, mitigation fails at an $\mathcal{O}(1)$ time for any imperfection in the characterization of disorder. As a result, error mitigation is only a practical method for sufficiently well-characterized noise. We discuss further implications for tests of quantum computational advantage, fault-tolerant probes of measurement-induced phase transitions, and quantum algorithms in near-term devices.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い短期量子シミュレーションから有用な情報を抽出するには、エラー軽減戦略が必要である。 これらの戦略の幅広いクラスは、ノイズ源の正確な評価に依存している。 ノイズが不完全である場合の確率的誤差キャンセルとテンソルネットワークの誤差軽減のロバスト性について検討する。 我々はImry-Maの議論に適応し、空間次元におけるランダムな空間的局所回路に対するこれらの誤差緩和手法のロバスト性におけるしきい値の存在を予測する。 対照的に、1次元の回路では、緩和は障害の特徴づけにおける不完全性に対して$\mathcal{O}(1)$の時間で失敗する。 その結果,誤差低減は十分な特性を有する雑音の実用的な方法であることがわかった。 我々は、量子計算の優位性、測定誘起相転移のフォールトトレラントプローブ、および短期デバイスにおける量子アルゴリズムのテストについて、さらなる含意について論じる。

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