論文の概要: Characterization of coherent errors in gate layers with robustness to Pauli noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08741v2
• Date: Sun, 17 Nov 2024 21:38:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-19 14:28:55.859455
• Title: Characterization of coherent errors in gate layers with robustness to Pauli noise
• Title（参考訳）: パウリ雑音に対するロバスト性を有するゲート層におけるコヒーレント誤差のキャラクタリゼーション
• Authors: Noah Kaufmann, Ivan Rojkov, Florentin Reiter,
• Abstract要約: 最先端のキャラクタリゼーションプロトコルは、しばしばコヒーレントノイズに焦点を当て、パウリやクリフォード・トワイリング技術を使用する際のコヒーレントエラーを取り除く。 我々は,不整合局所パウリ雑音モデルの拡張をコヒーレントエラーに動機付け,任意のゲート層に対する実用的な特徴付けプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Characterization of quantum devices generates insights into their sources of disturbances. State-of-the-art characterization protocols often focus on incoherent noise and eliminate coherent errors when using Pauli or Clifford twirling techniques. This approach biases the structure of the effective noise and adds a circuit and sampling overhead. We motivate the extension of an incoherent local Pauli noise model to coherent errors and present a practical characterization protocol for an arbitrary gate layer. Notably, the coherent noise estimation is robust to Pauli noise. We demonstrate our protocol on a superconducting hardware platform and identify the leading coherent errors. To verify the characterized noise structure, we mitigate its coherent and incoherent components using a gate-level coherent noise mitigation scheme in conjunction with probabilistic error cancellation. The proposed characterization procedure opens up possibilities for device calibration, hardware development, and improvement of error mitigation and correction techniques.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイスのキャラクタリゼーションは、その障害の原因に関する洞察を生成する。 最先端のキャラクタリゼーションプロトコルは、しばしばコヒーレントノイズに焦点を当て、パウリやクリフォード・トワイリング技術を使用する際にコヒーレントエラーを取り除く。 このアプローチは、有効雑音の構造をバイアスし、回路を追加し、オーバーヘッドをサンプリングする。 我々は,不整合局所パウリ雑音モデルの拡張をコヒーレントエラーに動機付け,任意のゲート層に対する実用的な特徴付けプロトコルを提案する。 特に、コヒーレントノイズ推定はパウリノイズに対して頑健である。 超伝導ハードウェアプラットフォーム上での当社のプロトコルの実証と,先行するコヒーレントエラーの同定を行う。 特徴的雑音構造を検証するため,ゲートレベルのコヒーレント雑音低減手法を用いて,そのコヒーレント成分と非コヒーレント成分を確率的誤差キャンセラとともに緩和する。 提案手法は, デバイスキャリブレーション, ハードウェア開発, エラー軽減, 補正技術の改善の可能性を開く。

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