論文の概要: Zero-noise Extrapolation Assisted with Purity for Quantum Error
Mitigation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.10037v3
- Date: Tue, 12 Dec 2023 06:28:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-13 19:32:15.198418
- Title: Zero-noise Extrapolation Assisted with Purity for Quantum Error
Mitigation
- Title(参考訳): 量子誤差緩和のための純度を用いたゼロノイズ外挿法
- Authors: Tian-Ren Jin, Yun-Hao Shi, Zheng-An Wang, Tian-Ming Li, Kai Xu, and
Heng Fan
- Abstract要約: 量子誤差緩和の1つの方法はゼロノイズ外挿である。
本稿では,ノイズ回路における出力状態の純度が外挿過程の補助となることを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.577215927026199
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum error mitigation is a technique used to post-process errors occurring
in the quantum system, which reduces the expected errors and achieves higher
accuracy. One method of quantum error mitigation is zero-noise extrapolation,
which involves amplifying the noise and then extrapolating the observable
expectation of interest back to a noise-free point. This method usually relies
on the error model of the noise, as error rates for different levels of noise
are assumed during the noise amplification process. In this paper, we propose
that the purity of output states in noisy circuits can assist in the
extrapolation process, eliminating the need for assumptions about error rates.
We also introduce the quasi-polynomial model from the linearity of quantum
channel for extrapolation of experimental data, which can be reduced to other
proposed models. Furthermore, we verify our purity-assisted zero-noise
extrapolation by performing numerical simulations and experiments on the online
public quantum computation platform, Quafu, to compare it with the routine
zero-noise extrapolation and virtual distillation methods. Our results
demonstrate that this modified method can suppress the random fluctuation of
operator expectation measurement, and effectively reduces the bias in
extrapolation to a level lower than both the zero-noise extrapolation and
virtual distillation methods, especially when the error rate is moderate.
- Abstract(参考訳): 量子エラー緩和(quantum error mitigation)は、量子システムで発生するエラーの処理後に使用される技術であり、期待されるエラーを低減し、高い精度を達成する。
量子誤差緩和の1つの方法はゼロノイズ外挿であり、これはノイズを増幅し、観測可能な興味の期待をノイズのない点まで外挿する。
この手法は通常、ノイズ増幅過程において異なるレベルのノイズの誤差率を仮定するため、ノイズの誤差モデルに依存する。
本稿では,ノイズ回路における出力状態の純度が外挿過程を補助し,誤差率に関する仮定を不要にすることを提案する。
また、実験データの補間のために量子チャネルの線形性から準多項モデルを導入し、他のモデルに還元することができる。
さらに,オンライン量子計算プラットフォームquafu上で数値シミュレーションと実験を行い,通常のゼロノイズ抽出法と仮想蒸留法との比較を行い,純度支援ゼロノイズ抽出の検証を行った。
提案手法は操作者期待測定のランダムなゆらぎを抑制することができ、特に誤差率が中程度であれば、ゼロノイズ外挿法や仮想蒸留法よりも低いレベルまで外挿のバイアスを効果的に低減できることを示す。
関連論文リスト
- Symmetric Q-learning: Reducing Skewness of Bellman Error in Online
Reinforcement Learning [55.75959755058356]
深層強化学習では、状態や行動の質を評価するために、価値関数を推定することが不可欠である。
最近の研究では、値関数を訓練する際の誤差分布はベルマン作用素の特性のためにしばしば歪むことが示唆されている。
そこで我々は,ゼロ平均分布から発生する合成ノイズを目標値に加え,ガウス誤差分布を生成するSymmetric Q-learning法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-12T14:49:19Z) - Inverted-circuit zero-noise extrapolation for quantum gate error
mitigation [0.0]
本稿では,量子回路で発生する誤差の強度を簡易に推定する手法を提案する。
逆回路を付加し、初期状態の確率を測定することにより、回路の誤差強度を決定する。
提案手法は,現在のハードウェアにおいて特に有効であることが証明され,その短期量子コンピューティングアプリケーションへの適用性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-03T20:27:27Z) - Leveraging junk information to enhance the quantum error mitigation [8.049186254119121]
我々はSQNF(Self-Trained Quantum Noise Filter)という量子誤差低減手法を導入する。
以上の結果から,提案手法は人口分布の不確実性を著しく低減できることが示された。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-16T07:01:18Z) - Sharp Calibrated Gaussian Processes [58.94710279601622]
キャリブレーションされたモデルを設計するための最先端のアプローチは、ガウス過程の後方分散を膨らませることに依存している。
本稿では,バニラガウス過程の後方分散にインスパイアされた計算を用いて,予測量子化を生成するキャリブレーション手法を提案する。
我々のアプローチは合理的な仮定の下で校正されたモデルが得られることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-23T12:17:36Z) - Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。
サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。
格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-12T15:06:32Z) - Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak
Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。
振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。
このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-06T18:18:41Z) - The Accuracy vs. Sampling Overhead Trade-off in Quantum Error Mitigation
Using Monte Carlo-Based Channel Inversion [84.66087478797475]
量子誤差緩和(Quantum error mitigation, QEM)は、変分量子アルゴリズムの計算誤差を低減するための有望な手法の1つである。
我々はモンテカルロサンプリングに基づく実用的なチャネル反転戦略を考察し、さらなる計算誤差を導入する。
計算誤差が誤差のない結果の動的範囲と比較して小さい場合、ゲート数の平方根でスケールすることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-20T00:05:01Z) - Error-Mitigated Quantum Metrology via Virtual Purification [0.0]
本稿では,未知のゆらぎ雑音を除去できる誤差緩和量子メトロジーを提案する。
提案プロトコルは,時間的不均一なバイアス誘導ノイズを伴って,系統的誤りを軽減し,超古典的スケーリングを現実的に回復することを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-03T11:07:50Z) - Quasiprobability decompositions with reduced sampling overhead [4.38301148531795]
量子エラー軽減技術は、フォールトトレラントな量子エラー補正を必要とせずに、現在の量子ハードウェアのノイズを低減することができる。
本稿では, 準確率分解を雑音を考慮した方法で選択することを目的とした, 数学的最適化に基づく新しいアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-22T19:00:06Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-11T22:45:57Z) - Multi-exponential Error Extrapolation and Combining Error Mitigation
Techniques for NISQ Applications [0.0]
量子ハードウェアにおけるノイズは、量子コンピュータの実装における最大の障害である。
誤り補間は、実験的に実装された誤り軽減手法である。
我々はこれを多重指数誤差外挿に拡張し、パウリ雑音下での有効性のより厳密な証明を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-02T17:18:47Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。