論文の概要: Extending the Computational Reach of a Superconducting Qutrit Processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.16507v1
• Date: Thu, 25 May 2023 22:23:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-29 17:57:57.916248
• Title: Extending the Computational Reach of a Superconducting Qutrit Processor
• Title（参考訳）: 超電導量子プロセッサの計算リーチの拡張
• Authors: Noah Goss, Samuele Ferracin, Akel Hashim, Arnaud Carignan-Dugas, John Mark Kreikebaum, Ravi K. Naik, David I. Santiago, Irfan Siddiqi
• Abstract要約: キュディ回路における任意のマルコフ雑音を調整・緩和する手法を提案する。 超伝導トランスモンクォートプロセッサ上でこれらの手法を実験的に実証した。
• 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: Quantum computing with qudits is an emerging approach that exploits a larger, more-connected computational space, providing advantages for many applications, including quantum simulation and quantum error correction. Nonetheless, qudits are typically afflicted by more complex errors and suffer greater noise sensitivity which renders their scaling difficult. In this work, we introduce techniques to tailor and mitigate arbitrary Markovian noise in qudit circuits. We experimentally demonstrate these methods on a superconducting transmon qutrit processor, and benchmark their effectiveness for multipartite qutrit entanglement and random circuit sampling, obtaining up to 3x improvement in our results. To the best of our knowledge, this constitutes the first ever error mitigation experiment performed on qutrits. Our work shows that despite the intrinsic complexity of manipulating higher-dimensional quantum systems, noise tailoring and error mitigation can significantly extend the computational reach of today's qudit processors.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、量子シミュレーションや量子エラー補正を含む多くのアプリケーションに利点をもたらす、より大きくより接続された計算空間を利用する新しいアプローチである。 しかしながら、quditは一般的に、より複雑なエラーに苦しめられ、高いノイズ感度を被り、スケーリングが困難になる。 そこで本研究では,任意のマルコフ雑音を調整・緩和する手法を提案する。 我々は, 超伝導トランスモンクトリットプロセッサ上でのこれらの手法を実験的に実証し, 多成分クトリットエンタングルメントおよびランダム回路サンプリングの有効性をベンチマークし, 最大3倍の改善を得た。 私たちの知る限りでは、これはqutritsで実施された最初のエラー緩和実験です。 我々の研究は、高次元量子システムを操作する本質的な複雑さにもかかわらず、ノイズ調整とエラー緩和は今日のquditプロセッサの計算能力を大幅に拡張できることを示している。

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