論文の概要: Information theoretic approach to readout error mitigation for quantum computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.09667v2
• Date: Fri, 24 Nov 2023 13:32:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-28 03:53:35.299593
• Title: Information theoretic approach to readout error mitigation for quantum computers
• Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける読み出し誤り軽減のための情報理論的アプローチ
• Authors: Hai-Chau Nguyen
• Abstract要約: 量子コンピュータにおける読み出し誤りを緩和する反復ベイズ展開法は情報理論解析から導出できることを示す。 特に構造緩和と非構造緩和を区別する。 127量子ビット量子コンピュータにおけるGHZ状態の生成データを用いて解析を行った。
• 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: We show that the method of iterative bayesian unfolding for mitigating readout errors in quantum computers can be derived from an information theoretic analysis. This inspires more flexible applications of this error mitigation scheme. In particular, we distinguish between structural mitigation and unstructural mitigation. Structural mitigation addresses nearly deterministic quantum computation, where the computer is expected to output a single or few outcome bitstrings. It is shown that the readout errors alone can be corrected by few repetitions of the computation. In contrast, unstructural mitigation is designed for quantum simulation, where the computer outputs bitstrings broadly distributed. In this case, one is interested in mitigating certain observables of interest. As most observables of interest are dependent on few bits and not the whole bitstring, it is sufficient to mitigate the marginal distributions over these dependent bits. As long as the cross-talk of readout errors can be ignored, it is shown that the iterative bayesian unfolding applied locally for these marginal distributions gives similar results as mitigation using least squared errors. We illustrate our analysis using the data of the preparation of the GHZ state in a 127-qubit quantum computer.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータにおける読み出し誤りを緩和するための反復ベイズ展開法は情報理論解析から導出できることを示す。 これにより、このエラー軽減スキームのより柔軟な応用がもたらされる。 特に,構造的緩和と非構造的緩和を区別する。 構造緩和は、コンピュータが単一のまたは少数の結果ビットストリングを出力することが期待される、ほぼ決定論的量子計算に対処する。 読み出し誤差のみを計算の繰り返しによって補正できることが示されている。 対照的に、非構造的緩和は量子シミュレーションのために設計され、コンピュータはビットストリングを広く分散する。 この場合、ある観測可能な関心を緩和することに興味がある。 ほとんどの観測対象はビットに依存しており、全ビットストリングではないため、これらの依存ビットに対する限界分布を緩和するのに十分である。 読み出し誤差のクロストークを無視できる限り、これらの限界分布に局所的に適用される反復ベイズ展開は、最小二乗誤差を用いた緩和と同様の結果をもたらす。 127量子ビット量子コンピュータにおけるGHZ状態の生成データを用いて解析を行った。

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