論文の概要: Classical benchmarking of zero noise extrapolation beyond the exactly-verifiable regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17839v1
• Date: Fri, 30 Jun 2023 17:57:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-03 11:27:22.551789
• Title: Classical benchmarking of zero noise extrapolation beyond the exactly-verifiable regime
• Title（参考訳）: 正確に検証可能な状態を超えたゼロノイズ外挿の古典的ベンチマーク
• Authors: Sajant Anand, Kristan Temme, Abhinav Kandala, Michael Zaletel
• Abstract要約: 実験結果をハイゼンベルク進化の行列積演算子シミュレーションと比較する。 異なる古典的アプローチの間では、最大で20%の差が見られます。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2569180784533303
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In a recent work a quantum error mitigation protocol was applied to the expectation values obtained from circuits on the IBM Eagle quantum processor with up $127$ - qubits with up to $60 \; - \; \mbox{CNOT}$ layers. To benchmark the efficacy of this quantum protocol a physically motivated quantum circuit family was considered that allowed access to exact solutions in different regimes. The family interpolated between Clifford circuits and was additionally evaluated at low depth where exact validation is practical. It was observed that for highly entangling parameter regimes the circuits are beyond the validation of matrix product state and isometric tensor network state approximation methods. Here we compare the experimental results to matrix product operator simulations of the Heisenberg evolution, find they provide a closer approximation than these pure-state methods by exploiting the closeness to Clifford circuits and limited operator growth. Recently other approximation methods have been used to simulate the full circuit up to its largest extent. We observe a discrepancy of up to $20\%$ among the different classical approaches so far, an uncertainty comparable to the bootstrapped error bars of the experiment. Based on the different approximation schemes we propose modifications to the original circuit family that challenge the particular classical methods discussed here.
• Abstract（参考訳）: 最近の研究で、量子エラー軽減プロトコルは、最大$60 \; - \; \mbox{CNOT}$層を持つ127ドルの量子ビットを持つIBM Eagle量子プロセッサの回路から得られる期待値に適用された。 この量子プロトコルの有効性をベンチマークするために、物理的に動機づけられた量子回路ファミリーは、異なる状態における正確な解にアクセスできると考えられていた。 家族はクリフォード回路間を補間し、正確な検証が実用的な低深さで評価された。 高エンタングリングパラメータでは,回路は行列積状態および等尺テンソルネットワーク状態近似法の検証を超えていることがわかった。 ここでは、実験結果をハイゼンベルク進化の行列積演算子シミュレーションと比較し、クリフォード回路と有限作用素成長との密接性を利用してこれらの純粋状態法よりも近い近似を与える。 近年、全回路を最大までシミュレーションするために他の近似法が用いられている。 これまでの古典的アプローチでは最大で20セントの差が見られ、これは実験のブートストラップされたエラーバーに匹敵する不確実性である。 異なる近似スキームに基づいて、ここで議論される特定の古典的手法に挑戦する元の回路ファミリの修正を提案する。

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