論文の概要: Near-Minimal Gate Set Tomography Experiment Designs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.08781v2
• Date: Thu, 21 Sep 2023 22:35:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-25 18:16:05.764556
• Title: Near-Minimal Gate Set Tomography Experiment Designs
• Title（参考訳）: 近小ゲートセットトモグラフィ実験設計
• Authors: Corey Ostrove, Kenneth Rudinger, Stefan Seritan, Kevin Young, Robin Blume-Kohout
• Abstract要約: ほぼすべての冗長性を取り除き, GST 実験設計を合理化する方法を示す。 我々は、GST回路の心臓にある「胚」サブルーチンを解析することでこれを行う。 新しい実験設計は、以前のGST実験の精度をはるかに少ない回路で一致させることができる。
• 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: Gate set tomography (GST) provides precise, self-consistent estimates of the noise channels for all of a quantum processor's logic gates. But GST experiments are large, involving many distinct quantum circuits. This has prevented their use on systems larger than two qubits. Here, we show how to streamline GST experiment designs by removing almost all redundancy, creating smaller and more scalable experiments without losing precision. We do this by analyzing the "germ" subroutines at the heart of GST circuits, identifying exactly what gate set parameters they are sensitive to, and leveraging this information to remove circuits that duplicate other circuits' sensitivities. We apply this technique to two-qubit GST experiments, generating streamlined experiment designs that contain only slightly more circuits than the theoretical minimum bounds, but still achieve Heisenberg-like scaling in precision (as demonstrated via simulation and a theoretical analysis using Fisher information). In practical use, the new experiment designs can match the precision of previous GST experiments with significantly fewer circuits. We discuss the prospects and feasibility of extending GST to three-qubit systems using our techniques.
• Abstract（参考訳）: ゲートセットトモグラフィ(GST)は、量子プロセッサの論理ゲートの全てに対するノイズチャネルの正確で自己整合的な推定を提供する。 しかし、GST実験は大きなものであり、多くの異なる量子回路を含んでいる。 これにより、2キュービット以上のシステムでの使用が妨げられた。 ここでは,ほぼすべての冗長性を除去し,精度を損なうことなくより小さくスケーラブルな実験を実現することで,gst実験設計を合理化する方法を示す。 我々は、gst回路の中心にある「ガーム」サブルーチンを分析し、どのゲートセットパラメータに敏感であるかを正確に識別し、この情報を利用して他の回路の感度を複製する回路を除去する。 この手法を2量子gst実験に適用し、理論上の最小値よりもわずかに多くの回路を含むが、ハイゼンベルク的な精度のスケーリング(シミュレーションとフィッシャー情報を用いた理論解析によって示されるように)を達成する流線形な実験設計を生成する。 実用的には、新しい実験設計は以前のGST実験の精度と大幅に少ない回路で一致させることができる。 本稿では,GSTを3ビットシステムに拡張する可能性と可能性について議論する。

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