論文の概要: Multipass Quantum Process Tomography: Precision and Accuracy Enhancement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.04128v1
- Date: Tue, 6 Feb 2024 16:26:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-07 14:05:52.294906
- Title: Multipass Quantum Process Tomography: Precision and Accuracy Enhancement
- Title（参考訳）: 多パス量子プロセストモグラフィ : 精度と精度の向上
- Authors: Stancho G. Stanchev and Nikolay V. Vitanov
- Abstract要約: 量子プロセストモグラフィ(QPT)の精度と精度を向上させる手法を提案する。
単一ゲート上でのみQPTを実行する代わりに、同一ゲートの複数のアプリケーション列上でQPTを実行することを提案する。
提案手法を用いて量子プロセッサibmq_manila(Falcon r5.11L)上のPTMとCNOTゲートの忠実度を実験的に決定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a method to enhance the precision and accuracy of Quantum
Process Tomography (QPT) by mitigating the errors caused by state preparation
and measurement (SPAM), readout and shot noise. Instead of performing QPT
solely on a single gate, we propose performing QPT on a sequence of multiple
applications of the same gate. The method involves the measurement of the Pauli
transfer matrix (PTM) by standard QPT of the multipass process, and then deduce
the single-process PTM by two alternative approaches: an iterative approach
which in theory delivers the exact result for small errors, and a linearized
approach based on solving the Sylvester equation. We examine the efficiency of
these two approaches through simulations on IBM Quantum using
ibmq_qasm_simulator. Compared to the Randomized Benchmarking type of methods,
the proposed method delivers the entire PTM rather than a single number
(fidelity). Compared to standard QPT, our method delivers PTM with much higher
accuracy and precision because it greatly reduces the SPAM, readout and shot
noise errors. We use the proposed method to experimentally determine the PTM
and the fidelity of the CNOT gate on the quantum processor ibmq_manila (Falcon
r5.11L).
- Abstract（参考訳）: 状態準備・測定(SPAM)、読み出し・ショットノイズによる誤差を軽減し,QPT(Quantum Process Tomography)の精度と精度を向上させる手法を提案する。
単一ゲート上でのみQPTを実行する代わりに、同一ゲートの複数のアプリケーションに対してQPTを実行することを提案する。
この方法は、マルチパスプロセスの標準QPTによるパウリ転移行列(PTM)の測定と、理論上小さな誤差に対して正確な結果をもたらす反復的アプローチと、シルヴェスター方程式の解法に基づく線形化アプローチの2つの方法による単プロセス PTM の導出を含む。
ibmq_qasm_simulator を用いた ibm quantum のシミュレーションにより,これら2つの手法の有効性を検証した。
ランダム化ベンチマーク方式と比較して,提案手法は単数(忠実度)ではなく,全PMMを提供する。
従来のQPTと比較して,SPAM,読み出し,ショットノイズエラーを大幅に低減するため,PTMの精度と精度が向上する。
提案手法を用いて、量子プロセッサibmq_manila(Falcon r5.11L)上のPTMとCNOTゲートの忠実度を実験的に決定する。
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