論文の概要: Characterizing crosstalk of superconducting transmon processors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.14103v1
• Date: Fri, 24 Mar 2023 16:11:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-27 13:53:20.588186
• Title: Characterizing crosstalk of superconducting transmon processors
• Title（参考訳）: 超伝導トランスモンプロセッサのクロストーク特性
• Authors: Andreas Ketterer, Thomas Wellens
• Abstract要約: 量子チップ全体のクロストーク効果を効率よく, 体系的に評価する方法を示す。 適切なクロストーク対応ノイズモデルを作成することにより、ノイズの多い量子ハードウェアをシミュレートするより正確な方法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Currently available quantum computing hardware based on superconducting transmon architectures realizes networks of hundreds of qubits with the possibility of controlled nearest-neighbor interactions. However, the inherent noise and decoherence effects of such quantum chips considerably alter basic gate operations and lead to imperfect outputs of the targeted quantum computations. In this work, we focus on the characterization of crosstalk effects which manifest themselves in correlations between simultaneously executed quantum gates on neighboring qubits. After a short explanation of the physical origin of such correlations, we show how to efficiently and systematically characterize the magnitude of such crosstalk effects on an entire quantum chip using the randomized benchmarking protocol. We demonstrate the introduced protocol by running it on real quantum hardware provided by IBM observing significant alterations in gate fidelities due to crosstalk. Lastly, we use the gained information in order to propose more accurate means to simulate noisy quantum hardware by devising an appropriate crosstalk-aware noise model.
• Abstract（参考訳）: 現在利用可能な量子コンピューティングハードウェアは、超伝導トランスモンアーキテクチャに基づくもので、数百キュービットのネットワークを実現する。 しかし、そのような量子チップの固有のノイズとデコヒーレンス効果は、基本的なゲート演算をかなり変化させ、ターゲットの量子計算の不完全な出力をもたらす。 本研究では,隣接量子ビット上で同時に実行される量子ゲート間の相関関係に現れるクロストーク効果の特性について考察する。 このような相関関係の物理的起源を簡潔に説明した後、ランダム化ベンチマークプロトコルを用いて量子チップ全体のクロストーク効果の大きさを効率よく体系的に特徴付ける方法を示す。 我々は,IBMが提供する実際の量子ハードウェア上で,クロストークによるゲート忠実度の変化を観測することで,導入プロトコルを実証する。 最後に、得られた情報を用いて、適切なクロストーク対応ノイズモデルを考案し、ノイズ量子ハードウェアをシミュレートするより正確な手法を提案する。

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