論文の概要: SPAM-Robust Multi-axis Quantum Noise Spectroscopy in Temporally
Correlated Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.12361v1
- Date: Mon, 19 Feb 2024 18:48:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-20 14:54:32.486830
- Title: SPAM-Robust Multi-axis Quantum Noise Spectroscopy in Temporally
Correlated Environments
- Title（参考訳）: 時間相関環境におけるスパムロバスト多軸量子ノイズ分光
- Authors: Muhammad Qasim Khan, Wenzheng Dong, Leigh M. Norris and Lorenza Viola
- Abstract要約: スピンロック技術にインスパイアされた量子ノイズ分光プロトコルを導入する。
固有雑音スペクトル成分の分離と推定に成功したことを実証する。
非古典的ノイズの明確なシグネチャは、再構成されたIBM-qubit dephasingスペクトルに現れる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9831489366502302
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Characterizing temporally correlated (``non-Markovian'') noise is a key
prerequisite for achieving noise-tailored error mitigation and optimal device
performance. Quantum noise spectroscopy can afford quantitative estimation of
the noise spectral features; however, in its current form it is highly
vulnerable to implementation non-idealities, notably, state-preparation and
measurement (SPAM) errors. Further to that, existing protocols have been mostly
developed for dephasing-dominated noise processes, with competing dephasing and
relaxation effects being largely unaccounted for. We introduce quantum noise
spectroscopy protocols inspired by spin-locking techniques that enable the
characterization of arbitrary temporally correlated multi-axis noise on a qubit
with fixed energy splitting, while remaining resilient to realistic static SPAM
errors. By validating our protocol's performance in both numerical simulation
and cloud-based IBM quantum processors, we demonstrate the successful
separation and estimation of native noise spectrum components as well as SPAM
error rates. We find that SPAM errors can significantly alter or mask important
noise features, with spectra overestimated by up to 26.4% in a classical noise
regime. Clear signatures of non-classical noise are manifest in the
reconstructed IBM-qubit dephasing spectra, once SPAM-error effects are
compensated for. Our work provides a timely tool for benchmarking realistic
sources of noise in qubit devices.
- Abstract（参考訳）: 時間的相関( ``non-Markovian'')ノイズを特徴付けることは、ノイズ調整誤差軽減と最適なデバイス性能を達成するための重要な前提条件である。
量子ノイズスペクトロスコピーは、ノイズスペクトルの特徴を定量的に推定することができるが、現在の方法では、非理想性(特に状態準備と測定(SPAM)エラー)の実装に非常に脆弱である。
さらに、既存のプロトコルはデファスメントが支配的なノイズ処理のために開発されており、競合するデファスメントや緩和効果はほとんど考慮されていない。
スピンロック法に着想を得た量子ノイズ分光プロトコルを導入し、固定エネルギー分割を伴うキュービット上の任意の時間相関多軸雑音のキャラクタリゼーションを実現するとともに、現実的な静的SPAM誤差に対して弾力性を維持した。
数値シミュレーションとクラウドベースのIBM量子プロセッサの両方でプロトコルの性能を検証することにより、ネイティブノイズスペクトル成分とSPAM誤差率の分離と推定に成功したことを示す。
SPAMの誤差は、古典的なノイズレシエーションにおいてスペクトルを最大26.4%過大評価することで、重要なノイズ特徴を著しく変化または隠蔽することができる。
非古典的ノイズの明確なシグネチャは、SPAMエラー効果が補償されると、再構成されたIBM-qubit dephasingスペクトルに現れる。
我々の研究は、キュービットデバイスにおける現実的なノイズ源をベンチマークするためのタイムリーなツールを提供する。
関連論文リスト
- Tensor network noise characterization for near-term quantum computers [0.5277756703318045]
本研究では,実験可能なトモグラフィーサンプルが,現実的な相関ノイズモデルを正確に特徴付けるのに十分であることを示す。
本手法と最近提案されたノイズ対応テンソルネットワーク誤り軽減プロトコルを組み合わせる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-13T15:57:47Z) - Readout error mitigated quantum state tomography tested on superconducting qubits [0.0]
量子二レベルオブジェクト(量子ビット)からなるシステムで見られる現実的なノイズを補正するための読み出し誤差軽減機能をテストする。
状態トモグラフィーの文脈で読み出し誤差を軽減することにより、この手法は主に読み出しモード、アーキテクチャー、ノイズ源、量子状態非依存となる。
読み出し誤差を低減させるノイズ源を同定し,読み出し回数を最大30倍に削減した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-07T10:54:17Z) - Efficient reconstruction, benchmarking and validation of cross-talk
models in readout noise in near-term quantum devices [3.1410859223862113]
このプロトコルは、読み出し雑音における$k-$ローカルなクロストーク効果の効率的な評価を可能にする。
本稿では,QDOTデータにより,読み出し雑音におけるPOVM演算子,相関,コヒーレンスなどの情報が得られることを示す。
79 qubit Rigetti および 127 qubit IBM デバイスにおけるクロストーク効果について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-17T17:33:29Z) - Adaptive quantum error mitigation using pulse-based inverse evolutions [0.0]
本稿では,ターゲット装置の雑音レベルに適応する適応KIKというQEM手法を提案する。
この手法の実装は実験的にシンプルであり、トモグラフィ情報や機械学習の段階は含まない。
我々は、IBM量子コンピュータと数値シミュレーションを用いて、我々の研究結果を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-09T02:50:53Z) - Amplitude-Varying Perturbation for Balancing Privacy and Utility in
Federated Learning [86.08285033925597]
本稿では,フェデレート学習のプライバシを保護するため,時変雑音振幅を持つ新しいDP摂動機構を提案する。
我々は、FLの過度な摂動ノイズによる早期収束を防止するために、シリーズのオンラインリファインメントを導出した。
新しいDP機構のプライバシ保存FLの収束と精度への寄与は、持続的な雑音振幅を持つ最先端のガウスノイズ機構と比較して相関する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-07T22:52:40Z) - Error Mitigation Thresholds in Noisy Random Quantum Circuits [0.30723404270319693]
ノイズが不完全である場合の確率的誤差キャンセルとテンソルネットワークの誤差軽減のロバスト性について検討する。
1次元の回路では、誤差軽減は障害の特徴づけにおける不完全性に対して$mathcalO(1)$の時間で失敗する。
本稿では, 量子計算の優位性, 測定誘起相転移の耐故障プローブ, および短期デバイスにおける量子アルゴリズムの検証について考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-08T19:00:01Z) - Stabilizing and improving qubit coherence by engineering noise spectrum
of two-level systems [52.77024349608834]
超伝導回路は量子コンピューティングの主要なプラットフォームである。
アモルファス酸化物層内の電荷変動器は、低周波1/f$の電荷ノイズと高周波誘電損失の両方に寄与する。
本稿では,TLS雑音スペクトル密度の工学的手法により,有害な影響を軽減することを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-21T18:37:38Z) - Robust Semantic Communications with Masked VQ-VAE Enabled Codebook [56.63571713657059]
本稿では,ロバストなエンドツーエンドのセマンティック通信システムにおいて,セマンティックノイズに対処するためのフレームワークを提案する。
セマンティックノイズに対処するため、重み付き対向トレーニングを開発し、トレーニングデータセットにセマンティックノイズを組み込む。
ノイズやタスク非関連の特徴を抑える機能重要モジュール (FIM) を開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-08T16:58:47Z) - High-Order Qubit Dephasing at Sweet Spots by Non-Gaussian Fluctuators:
Symmetry Breaking and Floquet Protection [55.41644538483948]
非ガウスゆらぎによるqubit dephasingについて検討した。
非ガウス雑音に特有の対称性破壊効果を予測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-06T18:02:38Z) - Efficient and robust certification of genuine multipartite entanglement
in noisy quantum error correction circuits [58.720142291102135]
実効多部絡み(GME)認証のための条件付き目撃手法を導入する。
線形な二分割数における絡み合いの検出は, 多数の測定値によって線形にスケールし, GMEの認証に十分であることを示す。
本手法は, 距離3の位相的カラーコードとフラグベースの耐故障バージョンにおける安定化作用素の雑音可読化に適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-06T18:00:07Z) - Residual-driven Fuzzy C-Means Clustering for Image Segmentation [152.609322951917]
画像分割のための残留駆動型ファジィC平均(FCM)について詳述する。
この枠組みに基づいて,混合雑音分布の重み付けによる重み付き$ell_2$-norm忠実度項を示す。
その結果、既存のFCM関連アルゴリズムよりも提案アルゴリズムの有効性と効率が優れていることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-15T15:46:09Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。