論文の概要: Coherent and non-unitary errors in ZZ-generated gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.14212v1
• Date: Thu, 27 Apr 2023 14:19:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 13:09:07.846003
• Title: Coherent and non-unitary errors in ZZ-generated gates
• Title（参考訳）: ZZ生成ゲートのコヒーレントおよび非単位誤差
• Authors: T. Mueller, T. Stollenwerk, D.Headley, M. Epping, F.K. Wilhelm
• Abstract要約: 本稿では,連続角制御位相ゲート (CP) と固定角制御された$Z$-gate (CZ) との誤差解析を行った。 非一貫性誤差が0.03, %$未満で、コヒーレントエラーが0.8, %$未満であれば、CPとCZのコンパイル技術はZZ$-gate忠実度に匹敵することを示す。
• 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: Variational algorithms such as the Quantum Approximate Optimization Algorithm have attracted attention due to their potential for solving problems using near-term quantum computers. The $ZZ$ interaction typically generates the primitive two-qubit gate in such algorithms applied for a time, typically a variational parameter, $\gamma$. Different compilation techniques exist with respect to the implementation of two-qubit gates. Due to the importance of the $ZZ$-gate, we present an error analysis comparing the continuous-angle controlled phase gate (CP) against the fixed angle controlled $Z$-gate (CZ). We analyze both techniques under the influence of coherent over-rotation and depolarizing noise. We show that CP and CZ compilation techniques achieve comparable $ZZ$-gate fidelities if the incoherent error is below $0.03 \, \%$ and the coherent error is below $0.8 \, \%$. Thus, we argue that for small coherent and incoherent error a non-parameterized two-qubit gate such as CZ in combination with virtual $Z$ decomposition for single-qubit gates could lead to a significant reduction in the calibration required and, therefore, a less error-prone quantum device. We show that above a coherent error of $0.04 \pi$ ($2 \, \%$), the CZ gate fidelity depends significantly on $\gamma$.
• Abstract（参考訳）: 量子近似最適化アルゴリズムのような変分アルゴリズムは、近距離量子コンピュータを用いて問題を解決する可能性から注目を集めている。 ZZ$の相互作用は、典型的には、ある時間適用されたアルゴリズムのプリミティブな2ビットゲートを生成する(通常、変分パラメータ$\gamma$)。 2ビットゲートの実装に関して異なるコンパイル技術が存在する。 z$-gateの重要性から,連続角制御位相ゲート (cp) と固定角制御された$z$-gate (cz) を比較した誤差解析を行う。 両手法をコヒーレントオーバーローテーションと非分極ノイズの影響で解析した。 CP と CZ のコンパイル手法は,不整合誤差が$0.03 \, \%$ 以下で,コヒーレントエラーが$0.8 \, \%$ 以下であれば,ZZ$-gate 忠実度に匹敵することを示す。 したがって、小さなコヒーレントで非コヒーレントなエラーの場合、czのような非パラメータの2量子ビットゲートと単一量子ビットゲートの仮想$z$分解の組み合わせは、キャリブレーションの大幅な削減につながり、したがってエラーが発生しやすい量子デバイスとなる。 我々は、コヒーレント誤差が$0.04 \pi$$2 \, \%$より上、CZゲートの忠実度は$\gamma$に大きく依存することを示した。

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