論文の概要: Maximum Likelihood Quantum Error Mitigation for Algorithms with a Single Correct Output

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.11830v1
• Date: Mon, 19 Feb 2024 04:44:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-20 18:44:35.139693
• Title: Maximum Likelihood Quantum Error Mitigation for Algorithms with a Single Correct Output
• Title（参考訳）: 1つの正しい出力を持つアルゴリズムに対する最大ラピッド量子誤差軽減法
• Authors: Dror Baron, Hrushikesh Pramod Patil and Huiyang Zhou
• Abstract要約: 量子誤差軽減は、量子コンピュータにおけるノイズの影響を低減する重要な手法である。 本稿では,1つの正しい出力を持つ量子アルゴリズムに対して,単純かつ効果的な緩和手法である量子ビット的多数決法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.601537787608725
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum error mitigation is an important technique to reduce the impact of noise in quantum computers. With more and more qubits being supported on quantum computers, there are two emerging fundamental challenges. First, the number of shots required for quantum algorithms with large numbers of qubits needs to increase in order to obtain a meaningful distribution or expected value of an observable. Second, although steady progress has been made in improving the fidelity of each qubit, circuits with a large number of qubits are likely to produce erroneous results. This low-shot, high-noise regime calls for highly scalable error mitigation techniques. In this paper, we propose a simple and effective mitigation scheme, qubit-wise majority vote, for quantum algorithms with a single correct output. We show that our scheme produces the maximum likelihood (ML) estimate under certain assumptions, and bound the number of shots required. Our experimental results on real quantum devices confirm that our proposed approach requires fewer shots than existing ones, and can sometimes recover the correct answers even when they are not observed from the measurement results.
• Abstract（参考訳）: 量子誤差緩和は、量子コンピュータにおけるノイズの影響を低減する重要な技術である。 量子コンピュータではますます多くの量子ビットがサポートされているため、2つの根本的な課題が生まれている。 まず、観測可能量の有意義な分布や期待値を得るためには、大量の量子ビットを持つ量子アルゴリズムに必要なショットの数を増やす必要がある。 第二に、各量子ビットの忠実度を改善するために着実に進歩してきたが、多数の量子ビットを持つ回路は誤った結果をもたらす可能性が高い。 この低ショットで高ノイズのレジームは、高度にスケーラブルなエラー緩和技術を要求する。 本稿では,1つの正しい出力を持つ量子アルゴリズムに対して,単純かつ効果的な緩和手法であるqubit-wise majority voteを提案する。 提案手法は,特定の仮定の下で最大確率(ML)を推定し,必要なショット数を制限していることを示す。 実量子デバイスにおける実験結果から,提案手法は既存のものよりも少ないショットを必要とすることが確認され,測定結果から観測されていない場合でも,正しい回答を復元することができる。

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