論文の概要: Deeper quantum circuits via pseudo-twirling coherent errors mitigation
in non-Clifford gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.09040v1
- Date: Wed, 17 Jan 2024 08:14:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 16:38:41.728082
- Title: Deeper quantum circuits via pseudo-twirling coherent errors mitigation
in non-Clifford gates
- Title（参考訳）: 非クリフォードゲートにおける擬似トワイリングコヒーレント誤差緩和による深い量子回路
- Authors: Jader dos Santos, Ben Bar, Raam Uzdin
- Abstract要約: 一般ゲートおよび回路におけるコヒーレントエラーに対処するPseudo Twirlingという手法を導入,解析し,実験的に実証する。
適応KIK(アダプティブKIK)と呼ばれる量子誤差緩和法と疑似ツイリングを組み合わせることで,非クリフォードゲートにおけるノイズとコヒーレントエラーの同時緩和が可能となることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The conventional circuit paradigm, utilizing a limited number of gates to
construct arbitrary quantum circuits, is hindered by significant noise
overhead. For instance, the standard gate paradigm employs two CNOT gates for
the partial ZZ rotation in the quantum Fourier transform, even when the
rotation angle is very small. In contrast, certain devices, such as IBM
cross-resonance-based devices, can directly implement such operations using
their native interaction, resulting in considerably shorter and less noisy
implementations for small rotation angles. Unfortunately, beyond noise
(incoherent errors), coherent errors stemming from qubit crosstalk and
calibration imperfections render these implementations impractical. In Clifford
gates such as the CNOT, these errors can be addressed through Pauli twirling
(also known as randomized compiling). However, this technique is not applicable
to the short non-Clifford native implementations described above. The present
work introduces, analyzes, and experimentally demonstrates a technique called
Pseudo Twirling to address coherent errors in general gates and circuits.
Additionally, we experimentally showcase that integrating pseudo twirling with
a quantum error mitigation method called adaptive KIK enables the simultaneous
mitigation of both noise and coherent errors in non-Clifford gates. This
advancement paves the way for error mitigation in larger circuits than ever
before.
- Abstract（参考訳）: 任意の量子回路を構成するために限られた数のゲートを利用する従来の回路パラダイムは、大きなノイズオーバーヘッドによって妨げられる。
例えば、標準ゲートパラダイムでは、回転角が非常に小さい場合でも、量子フーリエ変換における部分的なZZ回転のために2つのCNOTゲートを用いる。
対照的に、IBMのクロス共振デバイスのような特定のデバイスは、ネイティブな相互作用を使って直接このような操作を実装できるため、小さな回転角に対してかなり短く、ノイズが少ない。
残念なことに、ノイズ(コヒーレントエラー)を超えて、クビットクロストークとキャリブレーションの不完全性に起因するコヒーレントエラーは、これらの実装を非現実的にする。
CNOT のようなクリフォードゲートでは、これらの誤りは Pauli twirling (ランダム化コンパイルとも呼ばれる) を通して対処することができる。
しかし、このテクニックは、上記の短い非cliffordネイティブ実装には適用できない。
本研究は,一般ゲートと回路のコヒーレントエラーに対処するための擬似twirlingと呼ばれる手法を紹介し,解析し,実験的に実証する。
さらに、擬似ツイリングと適応KIKと呼ばれる量子誤差緩和法を組み合わせることで、非クリフォードゲートにおけるノイズとコヒーレントエラーを同時に緩和できることを示す。
この進歩は、かつてないほど大きな回路におけるエラー軽減の道を開く。
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