論文の概要: Quantum computer error structure probed by quantum error correction syndrome measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12448v2
- Date: Mon, 25 Mar 2024 00:45:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-27 02:45:56.252328
- Title: Quantum computer error structure probed by quantum error correction syndrome measurements
- Title（参考訳）: 量子エラー補正シンドローム測定による量子コンピュータの誤差構造の調査
- Authors: Spiro Gicev, Lloyd C. L. Hollenberg, Muhammad Usman,
- Abstract要約: 我々は、重六角形符号症候群測定を実装したIBM超伝導量子コンピュータ装置の性能評価を行った。
16回の繰り返し症候群測定サイクルから得られたデータは、一様偏極ノイズモデルと矛盾することが判明した。
その結果、量子誤り訂正回路のノイズに存在するような非自明な構造が強調された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6435156676256051
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: With quantum devices rapidly approaching qualities and scales needed for fault tolerance, the validity of simplified error models underpinning the study of quantum error correction needs to be experimentally evaluated. In this work, we have assessed the performance of IBM superconducting quantum computer devices implementing heavy-hexagon code syndrome measurements with increasing circuit sizes up to 23 qubits, against the error assumptions underpinning code threshold calculations. Circuit operator change rate statistics in the presence of depolarizing and biased noise were modelled using analytic functions of error model parameters. Data from 16 repeated syndrome measurement cycles was found to be inconsistent with a uniform depolarizing noise model, favouring instead biased and inhomogeneous noise models. Spatial-temporal correlations investigated via $Z$ stabilizer measurements revealed significant temporal correlation in detection events. These results highlight the non-trivial structure which may be present in the noise of quantum error correction circuits, revealed by operator measurement statistics, and support the development of noise-tailored codes and decoders to adapt.
- Abstract（参考訳）: 量子デバイスは、フォールトトレランスに必要な品質とスケールに急速に接近するので、量子エラー補正の研究を支える単純化されたエラーモデルの妥当性を実験的に評価する必要がある。
本研究では,IBM超伝導量子コンピュータ装置の性能評価を行い,回路サイズを最大23キュービットに向上させる重六角形符号症候群の測定を行った。
誤差モデルパラメータの解析関数を用いて、偏極雑音と偏波雑音の存在下での回路演算子変化率統計をモデル化した。
16回の繰り返し症候群測定サイクルから得られたデータは、一様偏極ノイズモデルと矛盾し、代わりにバイアスと不均一ノイズモデルを好むことが判明した。
時空間相関は, 検出事象に有意な時間相関が認められた。
これらの結果は、量子誤り訂正回路のノイズに存在するような非自明な構造を強調し、演算子測定統計によって明らかにされ、適応するためのノイズ調整符号とデコーダの開発を支援する。
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