論文の概要: Reliable Devices Yield Stable Quantum Computations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.05381v1
• Date: Mon, 10 Jul 2023 14:32:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-12 14:15:58.050240
• Title: Reliable Devices Yield Stable Quantum Computations
• Title（参考訳）: 安定量子計算の信頼性
• Authors: Samudra Dasgupta, and Travis S. Humble
• Abstract要約: ノイズの時間的および空間的変動が、デバイス信頼性と量子コンピューティングの安定性にどのように関係しているかを論じる。 提案手法は,異なる時間と場所で収集した評価指標の統計分布の差異を定量化する。 安定性計量は、対応するヘリンガー距離によって上から常に有界であることが分かる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.34376560669160383
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Stable quantum computation requires noisy results to remain bounded even in the presence of noise fluctuations. Yet non-stationary noise processes lead to drift in the varying characteristics of a quantum device that can greatly influence the circuit outcomes. Here we address how temporal and spatial variations in noise relate device reliability to quantum computing stability. First, our approach quantifies the differences in statistical distributions of characterization metrics collected at different times and locations using Hellinger distance. We then validate an analytical bound that relates this distance directly to the stability of a computed expectation value. Our demonstration uses numerical simulations with models informed by the transmon device from IBM called washington. We find that the stability metric is consistently bounded from above by the corresponding Hellinger distance, which can be cast as a specified tolerance level. These results underscore the significance of reliable quantum computing devices and the impact for stable quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 安定な量子計算はノイズ変動の存在下でもノイズの少ない結果を必要とする。 しかし、非定常ノイズ過程は、回路結果に大きな影響を与える量子デバイスの様々な特性を漂流させる。 本稿では,デバイスの信頼性と量子コンピューティングの安定性との関係について述べる。 まず,Helinger 距離を用いて異なる時刻と位置で収集した特徴量の統計分布の差異を定量化する。 次に、この距離を計算された期待値の安定性に直接関連づける解析的境界を検証する。 本実験では、ワシントンと呼ばれるibmのtransmonデバイスから情報を得たモデルを用いて数値シミュレーションを行う。 安定度メトリクスは、許容レベルとしてキャストできる対応するヘリンガー距離によって、上から一貫して境界づけられていることが判明した。 これらの結果は、信頼性の高い量子コンピューティングデバイスの重要性と、安定した量子計算への影響を強調する。

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