論文の概要: Quantum error mitigation by layerwise Richardson extrapolation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04000v1
- Date: Mon, 5 Feb 2024 18:47:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-07 14:42:11.007381
- Title: Quantum error mitigation by layerwise Richardson extrapolation
- Title（参考訳）: 層状リチャードソン外挿法による量子誤差緩和
- Authors: Vincent Russo and Andrea Mari
- Abstract要約: 雑音量子コンピュータの誤り軽減プロトコルであるEmphlayerwise Richardson外挿法(LRE)を導入する。
異なる個々の層(または回路の大きなチャンク)のノイズを増幅し、関連する期待値を線形結合してゼロノイズ限界を推定する。
従来の(単変数の)リチャードソン外挿法と比較してLREが優れた性能を発揮するシナリオを数値シミュレーションで示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7252027234425332
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A widely used method for mitigating errors in noisy quantum computers is
Richardson extrapolation, a technique in which the overall effect of noise on
the estimation of quantum expectation values is captured by a single parameter
that, after being scaled to larger values, is eventually extrapolated to the
zero-noise limit. We generalize this approach by introducing \emph{layerwise
Richardson extrapolation (LRE)}, an error mitigation protocol in which the
noise of different individual layers (or larger chunks of the circuit) is
amplified and the associated expectation values are linearly combined to
estimate the zero-noise limit. The coefficients of the linear combination are
analytically obtained from the theory of multivariate Lagrange interpolation.
LRE leverages the flexible configurational space of layerwise unitary folding,
allowing for a more nuanced mitigation of errors by treating the noise level of
each layer of the quantum circuit as an independent variable. We provide
numerical simulations demonstrating scenarios where LRE achieves superior
performance compared to traditional (single-variable) Richardson extrapolation.
- Abstract（参考訳）: 雑音量子コンピュータにおける誤差の緩和法として広く用いられているのがリチャードソン外挿法(richardson extrapolation)であり、ノイズが量子期待値の推定に与える影響を単一のパラメータで捉え、それをより大きな値にスケールした後、最終的にゼロノイズ限界に外挿する手法である。
我々は、異なる個々の層(または回路の大きなチャンク)のノイズを増幅し、関連する期待値を線形結合してゼロノイズ限界を推定するエラー緩和プロトコルである「emph{layerwise Richardson Extrapolation (LRE)}を導入することで、このアプローチを一般化する。
線形結合の係数は多変量ラグランジュ補間の理論から解析的に得られる。
LREは、層状ユニタリ折り畳みの柔軟な構成空間を利用し、量子回路の各層のノイズレベルを独立変数として扱うことにより、エラーのより微妙な緩和を可能にする。
従来の(単変数の)リチャードソン外挿法と比較してLREが優れた性能を発揮するシナリオを数値シミュレーションで示す。
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