論文の概要: Mitigating crosstalk errors by randomized compiling: Simulation of the
BCS model on a superconducting quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.02345v3
- Date: Tue, 6 Feb 2024 09:32:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-07 20:49:01.106749
- Title: Mitigating crosstalk errors by randomized compiling: Simulation of the
BCS model on a superconducting quantum computer
- Title（参考訳）: ランダムコンパイルによるクロストーク誤差の緩和:超伝導量子コンピュータ上でのBCSモデルのシミュレーション
- Authors: Hugo Perrin, Thibault Scoquart, Alexander Shnirman, J\"org Schmalian
and Kyrylo Snizhko
- Abstract要約: CNOT2量子ゲートを起点とするクロストークエラーは、多くの量子コンピューティングプラットフォームにおけるエラーの重要な原因である。
隣接するキュービットの特別な処理を含むランダム化コンパイルプロトコルを拡張し,適用する。
隣り合う量子ビットのツイリングは、新しい量子ビットや回路を追加することなく、ノイズ推定プロトコルを劇的に改善することを示します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.94295877935867
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We develop and apply an extension of the randomized compiling (RC) protocol
that includes a special treatment of neighboring qubits and dramatically
reduces crosstalk effects caused by the application of faulty gates on
superconducting qubits in IBMQ quantum computers (\texttt{ibm\_lagos} and
\texttt{ibmq\_ehningen}). Crosstalk errors, stemming from CNOT two-qubit gates,
are a crucial source of errors on numerous quantum computing platforms. For the
IBMQ machines, their magnitude is often overlooked-9. Our RC protocol turns
coherent noise due to crosstalk into a depolarising noise channel that can then
be treated using established error mitigation schemes, such as noise estimation
circuits. We apply our approach to the quantum simulation of the
non-equilibrium dynamics of the Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) Hamiltonian for
superconductivity, a particularly challenging model to simulate on quantum
hardware because of the long-range interaction of Cooper pairs. With 135 CNOT
gates, we work in a regime where crosstalk, as opposed to either trotterization
or qubit decoherence, dominates the error. Our twirling of neighboring qubits
is shown to dramatically improve the noise estimation protocol without the need
to add new qubits or circuits and allows for a quantitative simulation of the
BCS model.
- Abstract（参考訳）: 我々は、隣接する量子ビットの特別な処理を含むランダム化コンパイル(RC)プロトコルの拡張を開発し、IBMQ量子コンピュータ(\texttt{ibm\_lagos} および \texttt{ibmq\_ehningen})の超伝導量子ビットへの障害ゲートの適用によるクロストーク効果を劇的に低減する。
CNOTの2量子ゲートに由来するクロストークエラーは、多くの量子コンピューティングプラットフォームにおけるエラーの重要な原因である。
IBMQマシンの場合、その大きさは見過ごされることが多い。
このrcプロトコルはクロストークによるコヒーレントノイズを非分極ノイズチャネルに変換し,ノイズ推定回路などの確立されたエラー緩和スキームを用いて処理する。
超伝導に対するバルディーン・クーパー=シュリーファー(BCS)ハミルトニアン(英語版)の非平衡力学の量子シミュレーションに適用し、クーパー対の長距離相互作用により量子ハードウェア上でのシミュレーションが特に困難である。
135のcnotゲートでは、ロータライズやキュービットのデコヒーレンスとは対照的に、クロストークがエラーを支配するような方法で作業します。
隣り合う量子ビットの回転は、新しい量子ビットや回路を追加する必要なしにノイズ推定プロトコルを劇的に改善し、bcsモデルの定量的シミュレーションを可能にしている。
関連論文リスト
- Estimating the Effect of Crosstalk Error on Circuit Fidelity Using Noisy Intermediate-Scale Quantum Devices [0.0]
並列命令間のクロストークは量子状態を破損させ、不正なプログラム実行を引き起こす。
NISQ装置におけるクロストーク誤り効果の解析を行う。
実験では,3種類のIBM量子デバイスのクロストーク誤差モデルについて実験を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-10T13:42:14Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - Fault-tolerant quantum architectures based on erasure qubits [49.227671756557946]
我々は、支配的なノイズを既知の場所での消去に効率よく変換することで、消去量子ビットの考え方を利用する。
消去量子ビットと最近導入されたFloquet符号に基づくQECスキームの提案と最適化を行う。
以上の結果から, 消去量子ビットに基づくQECスキームは, より複雑であるにもかかわらず, 標準手法よりも著しく優れていることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-21T17:40:18Z) - Characterizing crosstalk of superconducting transmon processors [0.0]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-24T16:11:28Z) - Scalable High-Performance Fluxonium Quantum Processor [0.0]
クロストークが抑制されたコンパクトな高コヒーレンスフラクソニウムに基づく超伝導量子情報プロセッサを提案する。
クロス共鳴制御NOTと差動AC-Stark制御Z演算を数値的に検討し、最大1GHzの量子ビットデチューニング帯域に対する低ゲート誤差を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-23T21:49:04Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z) - Suppression of crosstalk in superconducting qubits using dynamical
decoupling [0.0]
相互接続されたトランモン量子ビットを持つ超超伝導量子プロセッサはノイズが多く、様々なエラーを起こしやすい。
固定周波数トランスモンアーキテクチャにおけるキュービット間のZZ結合は常に存在し、コヒーレントかつ非コヒーレントなクロストークエラーに寄与する。
我々は,クロストークを抑えるために動的デカップリングを用いることを提案し,IBM量子クラウドプロセッサの実験を通じて,このスキームの成功を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-10T09:16:05Z) - Quantum communication complexity beyond Bell nonlocality [87.70068711362255]
効率的な分散コンピューティングは、リソース要求タスクを解決するためのスケーラブルな戦略を提供する。
量子リソースはこのタスクに適しており、古典的手法よりも優れた明確な戦略を提供する。
我々は,ベルのような不等式に,新たなコミュニケーション複雑性タスクのクラスを関連付けることができることを証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-11T18:00:09Z) - Crosstalk Suppression for Fault-tolerant Quantum Error Correction with
Trapped Ions [62.997667081978825]
本稿では、電波トラップで閉じ込められた1本のイオン列をベースとした量子計算アーキテクチャにおけるクロストーク誤差の研究を行い、個別に調整されたレーザービームで操作する。
この種の誤差は、理想的には、異なるアクティブな量子ビットのセットで処理される単一量子ゲートと2量子ビットの量子ゲートが適用されている間は、未修正のままであるオブザーバー量子ビットに影響を及ぼす。
我々は,第1原理からクロストーク誤りを微視的にモデル化し,コヒーレント対非コヒーレントなエラーモデリングの重要性を示す詳細な研究を行い,ゲートレベルでクロストークを積極的に抑制するための戦略について議論する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-21T14:20:40Z) - Systematic Crosstalk Mitigation for Superconducting Qubits via
Frequency-Aware Compilation [3.2460743209388094]
現在のNISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)コンピュータにおける重要な課題の1つは、高忠実な量子ゲートを持つ量子システムを制御することである。
NISQコンピュータ上での短期量子プログラム実行時のクロストークノイズの理解と緩和のための体系的なアプローチを動機付けている。
本稿では,入力プログラムに従って量子ビット周波数を体系的に調整することで,周波数群集を緩和する汎用ソフトウェアソリューションを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-21T14:35:38Z)
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。