論文の概要: Leveraging hardware-control imperfections for error mitigation via generalized quantum subspace

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07660v2
• Date: Wed, 15 Mar 2023 06:45:22 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-16 10:37:40.942865
• Title: Leveraging hardware-control imperfections for error mitigation via generalized quantum subspace
• Title（参考訳）: 一般化量子部分空間による誤差軽減のためのハードウェア制御不完全化の活用
• Authors: Yasuhiro Ohkura and Suguru Endo and Takahiko Satoh and Rodney Van Meter and Nobuyuki Yoshioka
• Abstract要約: 完全フォールトトレランスのない量子コンピューティングの時代には、量子エラー緩和技術を通じてノイズ効果を抑え、量子デバイスの計算能力を高めることが不可欠である。 最も効果的なノイズ非依存誤差緩和スキームの1つは、一般化量子部分空間展開(GSE)法である。 本稿では,異なるノイズレベルを持つ量子状態のコピーを用いた誤り緩和量子状態を構成するフォールト・サブスペース法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8399688944263843
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the era of quantum computing without full fault-tolerance, it is essential to suppress noise effects via the quantum error mitigation techniques to enhance the computational power of the quantum devices. One of the most effective noise-agnostic error mitigation schemes is the generalized quantum subspace expansion (GSE) method, which unifies various mitigation algorithms under the framework of the quantum subspace expansion. Specifically, the fault-subspace method, a subclass of GSE method, constructs an error-mitigated quantum state with copies of quantum states with different noise levels. However, from the experimental aspect, it is nontrivial to determine how to reliably amplify the noise so that the error in the simulation result is efficiently suppressed. In this work, we explore the potential of the fault-subspace method by leveraging the hardware-oriented noise: intentional amplification of the decoherence, noise boost by insertion of identity, making use of crosstalk, and probabilistic implementation of noise channel. We demonstrate the validity of our proposals via both numerical simulations with the noise parameters reflecting those in quantum devices available via IBM Quantum, and also experiments performed therein.
• Abstract（参考訳）: 完全なフォールトトレランスのない量子コンピューティングの時代には、量子デバイスの計算能力を高めるために、量子誤差緩和技術によってノイズ効果を抑制することが不可欠である。 最も効果的なノイズ非依存誤り緩和スキームの1つは一般化量子部分空間展開(gse)法であり、量子部分空間展開の枠組みの下で様々な緩和アルゴリズムを統合する。 具体的には、GSE法のサブクラスであるフォールト・サブスペース法は、異なるノイズレベルを持つ量子状態のコピーを含む誤差緩和量子状態を構築する。 しかし、実験的な側面から、シミュレーション結果の誤差を効率的に抑えるために、ノイズを確実に増幅する方法を決定することは容易ではない。 本研究では,ハードウェア指向のノイズを故意に増幅し,アイデンティティの挿入によるノイズの増大,クロストークの利用,ノイズチャネルの確率的実装という,フォールト・サブスペース法の可能性を検討する。 本提案の妥当性は,ibm quantumで利用可能な量子デバイスにおけるノイズパラメータを反映した数値シミュレーションと,実験の両方を通じて実証する。

関連論文リスト

• Quantum Worst-Case to Average-Case Reductions for All Linear Problems [66.65497337069792]
  量子アルゴリズムにおける最悪のケースと平均ケースの削減を設計する問題について検討する。 量子アルゴリズムの明示的で効率的な変換は、入力のごく一部でのみ正し、全ての入力で正しくなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-06T22:01:49Z)
• Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
  この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。 振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。 このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:18:41Z)
• Universal cost bound of quantum error mitigation based on quantum estimation theory [0.0]
  我々は、量子推定理論に基づいて、様々な量子誤差軽減手法のコストを統一的に分析する方法を提供する。 観測可能な観測値の偏りのない推定は、測定コストの低い回路深さで指数関数的な成長に遭遇する、幅広い種類のマルコフ雑音を導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-19T15:04:36Z)
• Evaluating the Resilience of Variational Quantum Algorithms to Leakage Noise [6.467585493563487]
  漏れノイズは、エラー訂正アプローチでは処理できないエラーの損傷源である。 このノイズが変分量子アルゴリズム(VQA)の性能に与える影響はまだ分かっていない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-10T14:50:14Z)
• Noise effects on purity and quantum entanglement in terms of physical implementability [27.426057220671336]
  量子デバイスの不完全操作による量子デコヒーレンスは、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)時代の重要な問題である。 量子情報および量子計算における標準解析は、量子ノイズチャネルをパラメータ化するためにエラーレートを使用する。 本稿では,その逆の物理的実装性により,ノイズチャネルのデコヒーレンス効果を特徴付けることを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-04T13:35:17Z)
• Noisy Quantum Kernel Machines [58.09028887465797]
  量子学習マシンの新たなクラスは、量子カーネルのパラダイムに基づくものである。 消散と脱コヒーレンスがパフォーマンスに与える影響について検討する。 量子カーネルマシンでは,デコヒーレンスや散逸を暗黙の正規化とみなすことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-26T09:52:02Z)
• Quantum circuit debugging and sensitivity analysis via local inversions [62.997667081978825]
  本稿では,回路に最も影響を及ぼす量子回路の断面をピンポイントする手法を提案する。 我々は,IBM量子マシン上に実装されたアルゴリズム回路の例に応用して,提案手法の実用性と有効性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-12T19:39:31Z)
• Limitations of variational quantum algorithms: a quantum optimal transport approach [11.202435939275675]
  我々は、ノイズとノイズレスの両体制において、標準NISQ提案の極めて厳密な境界を得る。 境界は、QAOAのような両方の回路モデルアルゴリズムと、量子アニールのような連続時間アルゴリズムの性能を制限する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-07T13:58:44Z)
• Impact of quantum noise on the training of quantum Generative Adversarial Networks [0.0]
  我々は、異なる種類の量子ノイズが存在する場合の量子生成逆数ネットワーク(qGAN)の性能について、最初の研究を行う。 特に,qGAN学習過程におけるリードアウトと2ビットゲート誤差の影響について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-02T10:35:34Z)
• Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
  本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。 QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。 数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-20T12:06:27Z)
• Quantum noise protects quantum classifiers against adversaries [120.08771960032033]
  量子情報処理におけるノイズは、特に短期的な量子技術において、破壊的で避け難い特徴と見なされることが多い。 量子回路の非偏極雑音を利用して分類を行うことにより、敵に縛られるロバスト性を導出できることを示す。 これは、最も一般的な敵に対して使用できる最初の量子プロトコルである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-20T17:56:14Z)

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。