論文の概要: Mitigating Errors on Superconducting Quantum Processors through Fuzzy Clustering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.01815v1
• Date: Fri, 2 Feb 2024 14:02:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-07 00:01:39.881300
• Title: Mitigating Errors on Superconducting Quantum Processors through Fuzzy Clustering
• Title（参考訳）: ファジィクラスタリングによる超伝導量子プロセッサの誤り緩和
• Authors: Halima G. Ahmad, Roberto Schiattarella, Pasquale Mastrovito, Angela Chiatto, Anna Levochkina, Martina Esposito, Domenico Montemurro, Giovanni P. Pepe, Alessandro Bruno, Francesco Tafuri, Autilia Vitiello, Giovanni Acampora, Davide Massarotti
• Abstract要約: 新しいQuantum Error Mitigation(QEM)技術では、Fizzy C-Meansクラスタリングを使用して測定エラーパターンを特定できる。 実 NISQ 5-qubit 量子プロセッサのサブセットとして得られた 2-qubit レジスタ上で,この手法の原理的検証を報告する。 我々は、FCMベースのQEM技術により、単一および2ビットゲートベースの量子回路の期待値が合理的に改善できることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.02852247910155
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum utility has been severely limited in superconducting quantum hardware until now by the modest number of qubits and the relatively high level of control and readout errors, due to the intentional coupling with the external environment required for manipulation and readout of the qubit states. Practical applications in the Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) era rely on Quantum Error Mitigation (QEM) techniques, which are able to improve the accuracy of the expectation values of quantum observables by implementing classical post-processing analysis from an ensemble of repeated noisy quantum circuit runs. In this work, we focus on a recent QEM technique that uses Fuzzy C-Means (FCM) clustering to specifically identify measurement error patterns. For the first time, we report a proof-of-principle validation of the technique on a 2-qubit register, obtained as a subset of a real NISQ 5-qubit superconducting quantum processor based on transmon qubits. We demonstrate that the FCM-based QEM technique allows for reasonable improvement of the expectation values of single- and two-qubit gates based quantum circuits, without necessarily invoking state-of-the-art coherence, gate, and readout fidelities.
• Abstract（参考訳）: 量子ユーティリティは、量子ビット状態の操作と読み出しに必要な外部環境との意図的な結合のため、これまで量子ビットの控えめな数と比較的高いレベルの制御および読み出しエラーによって、超伝導量子ハードウェアにおいて著しく制限されてきた。 ノイズ中間スケール量子(NISQ)時代の実用化は、繰り返し発生するノイズ量子回路のアンサンブルから古典的な後処理分析を実装することで、量子可観測体の期待値の精度を向上させることができる量子誤差緩和(QEM)技術に依存している。 本研究では,ファジィc-means(fcm)クラスタリングを用いて測定誤差パターンを特定できる最近のqem手法に注目した。 トランスモン量子ビットに基づく実NISQ 5-qubit超伝導量子プロセッサのサブセットとして得られた2-qubitレジスタ上で,この手法の原理的検証を初めて報告した。 我々は、fcmベースのqem技術により、最先端のコヒーレンス、ゲート、読み出しファイパリティを必ずしも呼び出すことなく、単一および2量子ビットゲートベースの量子回路の期待値を合理的に改善できることを実証する。

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