論文の概要: A Compilation Scheme for Suppressing Crosstalk and Decoherence in
Superconducting Quantum Chips with Tunable Coupling and Tunable Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18160v1
- Date: Thu, 30 Nov 2023 00:31:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-01 18:28:22.731897
- Title: A Compilation Scheme for Suppressing Crosstalk and Decoherence in
Superconducting Quantum Chips with Tunable Coupling and Tunable Qubits
- Title(参考訳): 可変結合および可変量子ビットによる超電導量子チップのクロストーク抑制とデコヒーレンス
- Authors: Bin-han Lu, Yu-chun Wu, Peng Wang, Guo-ping Guo
- Abstract要約: 量子コンピューティングにおけるクロストーク緩和とデコヒーレンス抑制のための最適化された量子ビットマッピングとゲートスケジューリング手法を提案する。
本手法は,アディベートゲート系と可変カプラ系,可変キュービット系の両方でクロストークを遮断できるパルス補償法に基づく。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.296759736246393
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computing faces challenges such as crosstalk and decoherence, which
degrade the performance and reliability of quantum algorithms. Crosstalk is the
unwanted interaction between qubits when they are operated in parallel, and
decoherence is the loss of quantum coherence due to the interaction with the
environment. Both crosstalk and decoherence can reduce the fidelity of quantum
gates, which are the basic operations in quantum computing.
In this paper, we propose an optimized qubit mapping and gate scheduling
scheme for crosstalk mitigation and decoherence suppression in quantum
computing. Our scheme consists of two steps: (1) selecting the qubit mapping
scheme according to the crosstalk and decoherence noise, and (2) optimizing the
gate timing using the maximum independent set problem in graph theory. Our
scheme is based on a pulse compensation technique that can cut off the
crosstalk in both adiabatic gate systems and tunable coupler and tunable qubit
systems. We evaluate our scheme on tunnabl qubit tunnable coupler system and
show that it can significantly improve the fidelity of quantum algorithm
execution. Compared with the existing crosstalk-aware compilation schemes, our
scheme can more effectively reduce the decoherence noise while suppressing
crosstalk. Moreover, our scheme has a polynomial algorithm complexity with
respect to the circuit size.
- Abstract(参考訳): 量子コンピューティングはクロストークやデコヒーレンスなどの課題に直面し、量子アルゴリズムの性能と信頼性を低下させる。
クロストークは、並列に操作された場合のキュービット間の不要な相互作用であり、デコヒーレンスは、環境との相互作用による量子コヒーレンス損失である。
クロストークとデコヒーレンスの両方は、量子コンピューティングの基本的な操作である量子ゲートの忠実度を低減することができる。
本稿では,量子コンピューティングにおけるクロストーク緩和とデコヒーレンス抑制のための最適化量子ビットマッピングとゲートスケジューリングスキームを提案する。
提案手法は,(1)クロストークとデコヒーレンスノイズに応じてキュービットマッピングスキームを選択すること,(2)グラフ理論における最大独立セット問題を用いてゲートタイミングを最適化すること,の2段階からなる。
提案手法は, adiabatic gate system と tunable coupler と tunable qubit systems の両方においてクロストークを遮断できるパルス補償手法に基づいている。
本手法をtunnabl qubit tunnable couplerシステム上で評価し,量子アルゴリズムの実行の忠実性を大幅に向上できることを示す。
既存のクロストーク対応のコンパイル方式と比較すると,クロストークを抑圧しながらデコヒーレンスノイズを効果的に低減できる。
さらに,本手法は回路サイズに関して多項式アルゴリズムの複雑性を有する。
関連論文リスト
- QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-10T22:33:00Z) - Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections
and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。
我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-11T18:00:00Z) - Circuit Cutting with Non-Maximally Entangled States [59.11160990637615]
分散量子コンピューティングは、複数のデバイスの計算能力を組み合わせて、個々のデバイスの限界を克服する。
回路切断技術は、古典的な通信を通じて量子計算の分配を可能にする。
量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、指数的なショットの増加を伴わない量子計算の分布を可能にする。
非最大エンタングル量子ビット対を利用する新しい回路切断法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-21T08:03:34Z) - Compiling Quantum Circuits for Dynamically Field-Programmable Neutral
Atoms Array Processors [5.475873482700239]
動的にフィールドプログラマブルな量子ビットアレイ(DPQA)が量子情報処理のための有望なプラットフォームとして登場した。
本稿では,複数の配列を含むDPQAアーキテクチャについて考察する。
DPQAをベースとしたコンパイル回路では,グリッド固定アーキテクチャに比べてスケーリングオーバヘッドが小さくなることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-06T08:13:10Z) - Mapping quantum circuits to modular architectures with QUBO [3.0148208709026005]
マルチコアアーキテクチャでは、アルゴリズムの実行時にコア間の通信量を最小化することが重要である。
問題と解をエンコードする擬似非制約バイナリ最適化手法を初めて提案する。
提案手法は有望な結果を示し,非常に高密度かつ並列化された回路で極めて良好に動作した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-11T09:45:47Z) - Optimal quantum control via genetic algorithms for quantum state
engineering in driven-resonator mediated networks [68.8204255655161]
進化的アルゴリズムに基づく量子状態工学には、機械学習によるアプローチを採用しています。
我々は、単一のモード駆動マイクロ波共振器を介して相互作用する、量子ビットのネットワーク(直接結合のない人工原子の状態に符号化された)を考える。
アルゴリズムは理想的なノイズフリー設定で訓練されているにもかかわらず、高い量子忠実度とノイズに対するレジリエンスを観測する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-29T14:34:00Z) - Quantum crosstalk analysis for simultaneous gate operations on
superconducting qubits [12.776712619117092]
量子クロストークがキュービットアーキテクチャにおける同時ゲート操作に与える影響について検討する。
マイクロ波駆動の単一量子ゲートでは、量子ビット結合によるドレッシングが非無視のクロスドライブエラーを引き起こす可能性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-25T01:21:04Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-03T17:49:09Z) - Special-Purpose Quantum Processor Design [2.275405513780208]
量子ビットの完全接続は、ほとんどの量子アルゴリズムにおいて必要である。
スワップゲートを挿入することで、未結合キュービット間の2量子ゲートが可能となり、計算結果の忠実度が大幅に低下する。
本稿では,異なる量子アルゴリズムに適した構造を設計できる特殊目的量子プロセッサ設計法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-01T23:26:15Z) - Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。
また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-09-15T18:17:27Z) - Systematic Crosstalk Mitigation for Superconducting Qubits via
Frequency-Aware Compilation [3.2460743209388094]
現在のNISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)コンピュータにおける重要な課題の1つは、高忠実な量子ゲートを持つ量子システムを制御することである。
NISQコンピュータ上での短期量子プログラム実行時のクロストークノイズの理解と緩和のための体系的なアプローチを動機付けている。
本稿では,入力プログラムに従って量子ビット周波数を体系的に調整することで,周波数群集を緩和する汎用ソフトウェアソリューションを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-21T14:35:38Z)
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。