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。
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