論文の概要: Cross-Platform Comparison of Arbitrary Quantum Processes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.13911v1
• Date: Fri, 24 Mar 2023 10:51:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-27 14:58:26.316749
• Title: Cross-Platform Comparison of Arbitrary Quantum Processes
• Title（参考訳）: 任意量子プロセスのクロスプラットフォーム比較
• Authors: Congcong Zheng, Xutao Yu, Kun Wang
• Abstract要約: 本稿では,空間的にあるいは時間的に異なる量子プラットフォーム上で実行される任意の量子プロセスの性能を比較するためのプロトコルを提案する。 我々は,IBMの5つの量子デバイスとBaiduの「Qianshi」量子コンピュータの性能をクラウド経由で比較するためにプロトコルを適用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.082103863450012
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we present a protocol for comparing the performance of arbitrary quantum processes executed on spatially or temporally disparate quantum platforms using Local Operations and Classical Communication (LOCC). The protocol involves sampling local unitary operators, which are then communicated to each platform via classical communication to construct quantum state preparation and measurement circuits. Subsequently, the local unitary operators are implemented on each platform, resulting in the generation of probability distributions of measurement outcomes. The max process fidelity is estimated from the probability distributions, which ultimately quantifies the relative performance of the quantum processes. Furthermore, we demonstrate that this protocol can be adapted for quantum process tomography. We apply the protocol to compare the performance of five quantum devices from IBM and the "Qianshi" quantum computer from Baidu via the cloud. Remarkably, the experimental results reveal that the protocol can accurately compare the performance of the quantum processes implemented on different quantum computers, requiring significantly fewer measurements than those needed for full quantum process tomography. We view our work as a catalyst for collaborative efforts in cross-platform comparison of quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,局所演算と古典通信(LOCC)を用いて,空間的にあるいは時間的に異なる量子プラットフォーム上で実行される任意の量子プロセスの性能を比較するプロトコルを提案する。 このプロトコルは局所ユニタリ演算子をサンプリングし、古典的通信を介して各プラットフォームと通信し、量子状態の準備と測定回路を構築する。 その後、各プラットフォームに局所ユニタリ演算子を実装し、測定結果の確率分布を生成する。 最大過程の忠実度は確率分布から推定され、量子プロセスの相対的性能を最終的に定量化する。 さらに,このプロトコルが量子プロセストモグラフィーに適用可能であることを示す。 我々は,IBMの5つの量子デバイスとBaiduのQianshi量子コンピュータの性能をクラウド経由で比較するためにプロトコルを適用した。 驚くべきことに、このプロトコルは異なる量子コンピュータに実装された量子プロセスの性能を正確に比較することができ、完全な量子プロセストモグラフィに必要な測定値よりもはるかに少ない測定量を必要とする。 我々の研究は、量子コンピュータのクロスプラットフォーム比較における協力的取り組みの触媒であると考えています。

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