論文の概要: Scalable noisy quantum circuits for biased-noise qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.02045v1
• Date: Wed, 3 May 2023 11:27:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 15:04:02.654308
• Title: Scalable noisy quantum circuits for biased-noise qubits
• Title（参考訳）: バイアスノイズ量子ビットに対するスケーラブルノイズ量子回路
• Authors: Marco Fellous-Asiani, Moein Naseri, Chandan Datta, Alexander Streltsov, Micha{\l} Oszmaniec
• Abstract要約: 安定猫量子ビットの既存システムに動機づけられたビットフリップ誤差のみに影響されるバイアスノイズ量子ビットを考察する。 我々は,このアルゴリズムを,大規模かつ複雑な量子回路のスケールにおける雑音の偏りの単純なベンチマークとして用いることを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Quantum error mitigation allows to reduce the impact of noise on quantum algorithms. Yet, it is not scalable as it requires resources scaling exponentially with the circuit size. In this work, we consider biased-noise qubits affected only by bit-flip errors, which is motivated by existing systems of stabilized cat qubits. This property allows us to design a class of noisy Hadamard-tests involving entangling and certain non-Clifford gates, which can be conducted reliably with only a polynomial overhead in algorithm repetitions. On the flip side we also found a classical algorithm able to efficiently simulate our specific variants of Hadamard test. We propose to use this algorithm as a simple benchmark of the biasness of the noise at the scale of large and complicated quantum circuits. The strong noise-resilience of our circuits could motivate further research, to see if a quantum computational advantage could be reached for highly specific, yet noisy circuits.
• Abstract（参考訳）: 量子誤差軽減は、量子アルゴリズムに対するノイズの影響を低減することができる。 しかし、回路サイズで指数関数的にスケールするリソースを必要とするため、スケーラブルではない。 本研究では,安定猫量子ビットの既存システムに動機づけられたビットフリップ誤差のみに影響されるバイアスノイズ量子ビットについて考察する。 この特性により、アルゴリズム繰り返しの多項式オーバーヘッドだけで確実に実行される、絡み合いと非クリフォードゲートを含むノイズの多いアダマールテストのクラスを設計できる。 また,従来のアルゴリズムでは,Adamardテストの特定の変種を効率的にシミュレートすることができた。 我々は,このアルゴリズムを,大規模かつ複雑な量子回路のスケールにおける雑音のバイアスの単純なベンチマークとして用いることを提案する。 我々の回路の強いノイズ耐性はさらなる研究の動機となり、量子計算の利点が高度に特定されながらノイズの多い回路に到達できるかどうかを確かめる。

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