論文の概要: Multi-time quantum process tomography on a superconducting qubit

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00750v2
• Date: Fri, 14 Jun 2024 21:45:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-19 12:50:30.047497
• Title: Multi-time quantum process tomography on a superconducting qubit
• Title（参考訳）: 超伝導量子ビット上のマルチ時間量子プロセストモグラフィ
• Authors: Christina Giarmatzi, Tyler Jones, Alexei Gilchrist, Prasanna Pakkiam, Arkady Fedorov, Fabio Costa,
• Abstract要約: 現在の量子技術は有用になりつつありますが、ノイズのような恐ろしい障害に直面しています。 ノイズは量子デバイスをスケールする能力を大幅に制限し、従来のデバイスよりも有利になる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Current quantum technologies are at the cusp of becoming useful, but still face formidable obstacles such as noise. Noise severely limits the ability to scale quantum devices to the point that they would offer an advantage over classical devices. To understand the sources of noise it is necessary to fully characterise the quantum processes occurring across many time steps; only this would reveal any time-correlated noise called non-Markovian. Previous efforts have attempted such a characterisation but obtained only a limited reconstruction of such multi-time processes. In this work, we fully characterise a multi-time quantum process on superconducting hardware using in-house and cloud-based quantum processors. We achieve this by employing sequential measure-and-prepare operations combined with post-processing. Employing a recently developed formalism for multi-time processes, we detect general multi-time correlated noise. We also detect quantum correlated noise which demonstrates that part of the noise originates from quantum sources, such as physically nearby qubits on the chip. Our findings and techniques are expected to advance error-mitigation techniques in current quantum hardware, a necessary component to scale up the technology and achieve its true potential.
• Abstract（参考訳）: 現在の量子技術は有用になりつつありますが、ノイズのような恐ろしい障害に直面しています。 ノイズは量子デバイスをスケールする能力を大幅に制限し、従来のデバイスよりも有利になる。 ノイズの源を理解するためには、多くの時間ステップで発生する量子過程を完全に特徴づける必要がある。 これまでの努力はそのような特性化を試みたが、そのようなマルチタイムプロセスの限定的な再構築しか得られなかった。 本研究では、社内およびクラウドベースの量子プロセッサを用いて、超伝導ハードウェア上でのマルチタイム量子プロセスを完全に特徴付ける。 これを後処理と組み合わせたシーケンシャルな測度・前処理によって実現します。 マルチタイムプロセスに最近開発されたフォーマリズムを用いて、一般的なマルチタイム相関ノイズを検出する。 また、量子相関ノイズを検出し、チップ上の物理的に近接する量子ビットなど、ノイズの一部は量子源に由来することを示す。 我々の発見と技術は、現在の量子ハードウェアにおけるエラー軽減技術、すなわち、その技術をスケールアップし、その真の可能性を達成するために必要なコンポーネントを進歩させることが期待されている。

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