論文の概要: Characterization of entanglement on superconducting quantum computers of up to 414 qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.15170v2
• Date: Fri, 04 Oct 2024 02:11:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-07 15:06:57.513298
• Title: Characterization of entanglement on superconducting quantum computers of up to 414 qubits
• Title（参考訳）: 最大414量子ビットの超伝導量子コンピュータにおける絡み合いのキャラクタリゼーション
• Authors: John F Kam, Haiyue Kang, Charles D Hill, Gary J Mooney, Lloyd C L Hollenberg,
• Abstract要約: 我々はGHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)の絡み合いとIBMの量子デバイス上でのグラフ状態について検討する。 0.519 pm 0.014$のGHZ忠実度は32量子GHZ状態で測定され、その真のマルチパーティライト絡み(GME)が証明される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: As quantum technology advances and the size of quantum computers grow, it becomes increasingly important to understand the extent of quality in the devices. As large-scale entanglement is a quantum resource crucial for achieving quantum advantage, the challenge in its generation makes it a valuable benchmark for measuring the performance of universal quantum devices. In this work, we study entanglement in Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) and graph states prepared on the range of IBM Quantum devices. We generate GHZ states and investigate their coherence times with respect to state size and dynamical decoupling techniques. A GHZ fidelity of $0.519 \pm 0.014$ is measured on a 32-qubit GHZ state, certifying its genuine multipartite entanglement (GME). We show a substantial improvement in GHZ decoherence rates for a 7-qubit GHZ state after implementing dynamical decoupling, and observe a linear trend in the decoherence rate of $\alpha=(7.13N+5.54)10^{-3}\mu s^{-1}$ for up to $N=15$ qubits, confirming the absence of superdecoherence. Additionally, we prepare and characterize fully bipartite entangled native graph states on 22 superconducting quantum devices with qubit counts as high as 414 qubits, all active qubits of the 433-qubit IBM Osprey device. Analysis of the decay of 2-qubit entanglement within the prepared states shows suppression of coherent noise signals with the implementation of dynamical decoupling techniques. Additionally, we observe that the entanglement in some qubit pairs oscillates over time, which is likely caused by residual ZZ-interactions. Characterizing entanglement in native graph states, along with detecting entanglement oscillations, can be an effective approach to low-level device benchmarking that encapsulates 2-qubit error rates along with additional sources of noise, with possible applications to quantum circuit compilation.
• Abstract（参考訳）: 量子技術が進歩し、量子コンピュータのサイズが大きくなるにつれて、デバイスの品質の程度を理解することがますます重要になる。 大規模絡み合いは量子優位を達成するために不可欠な量子資源であるため、その生成における課題は、普遍的な量子デバイスの性能を測定するための貴重なベンチマークとなる。 本稿では,GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)の絡み合いと,IBMの量子デバイス上で用意されたグラフ状態について検討する。 我々はGHZ状態を生成し、状態サイズと動的デカップリング技術に関するコヒーレンス時間を調べる。 0.519 \pm 0.014$のGHZ忠実度は32キュービットのGHZ状態で測定され、その真のマルチパーティライト絡み(GME)が証明される。 動的デカップリング実装後の7-qubit GHZ状態のGHZデコヒーレンス率を大幅に改善し, 最大$N=15$ qubitsに対して$\alpha=(7.13N+5.54)10^{-3}\mu s^{-1}$のデコヒーレンス率の線形傾向を観測し, 超デコヒーレンスの有無を確認する。 さらに、433量子ビットのIBM Ospreyデバイスの量子ビット数が最大414量子ビットである22個の超伝導量子デバイス上で、完全に二部交絡したネイティブグラフ状態を作成し、特徴付ける。 準備状態における2量子絡み合いの減衰の解析は、動的デカップリングによるコヒーレントノイズ信号の抑制を示す。 さらに、いくつかの量子ビット対の絡み合いは時間とともに振動し、これはZZ-相互作用の残留によって引き起こされると考えられる。 ネイティブグラフ状態の絡み合いを特徴づけることと、絡み合いの振動を検出することは、2量子ビットエラー率と追加のノイズ源をカプセル化した低レベルのデバイスベンチマークへの効果的なアプローチであり、量子回路のコンパイルへの応用が期待できる。

関連論文リスト

• Extending Quantum Perceptrons: Rydberg Devices, Multi-Class Classification, and Error Tolerance [67.77677387243135]
  量子ニューロモーフィックコンピューティング(QNC)は、量子計算とニューラルネットワークを融合して、量子機械学習(QML)のためのスケーラブルで耐雑音性のあるアルゴリズムを作成する QNCの中核は量子パーセプトロン(QP)であり、相互作用する量子ビットのアナログダイナミクスを利用して普遍的な量子計算を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-13T23:56:20Z)
• A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum State Fidelity [50.387179833629254]
  我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。 Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。 他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z)
• Quantum error mitigation for Fourier moment computation [49.1574468325115]
  本稿では、超伝導量子ハードウェアにおける核効果場理論の文脈におけるフーリエモーメントの計算に焦点を当てる。 この研究は、制御反転ゲートを用いたアダマール試験にエコー検証と雑音再正規化を統合した。 ノイズモデルを用いて解析した結果,2桁のノイズ強度が顕著に低下することが判明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-23T19:10:24Z)
• 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)
• Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid System [56.39703478198019]
  IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。 我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。 その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T21:54:28Z)
• 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)
• Whole-device entanglement in a 65-qubit superconducting quantum computer [0.0]
  QREMの応用は、すべての測定において観察される絡み合いを増加させることを示した。 以上の結果から,過去最大の超伝導装置の2つの部分の絡み合いが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-23T07:07:22Z)
• Testing Scalable Bell Inequalities for Quantum Graph States on IBM Quantum Devices [6.070269792417041]
  ベルの不等式は、非局所的な量子状態と局所的な測定値から量子デバイスの品質をテスト、検証するのに有用である。 我々は、グラフ状態によって最大に侵害されるスケーラブルで堅牢な不等式に基づいて、IBM Quantumデバイスにおけるベルの不等式違反を報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-25T18:46:19Z)
• Generation and verification of 27-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger states in a superconducting quantum computer [0.0]
  我々は、IBM Quantum ibmq_montreal デバイス上で作製された 11 から 27 キュービット上の GHZ 状態の多重量子コヒーレンスを用いて、その忠実度を測定する。 QREMを使用すると、0.546 pm 0.017$の忠実さが27キュービットのGHZ状態に記録され、信頼度98.6%の全デバイスでGMEが実証された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-22T04:36:33Z)
• Quantum tomography of an entangled three-spin state in silicon [0.0]
  シリコン中の完全に機能する3ビットアレイの動作と3ビットのグリーンバーガー・ホルン・ザイリンガー状態(GHZ)の生成を示す。 この結果から,マルチキュービット量子アルゴリズムの実証のためのシリコンベースの量子ビットプラットフォームの可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-20T14:27:46Z)

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。