論文の概要: Inverted-circuit zero-noise extrapolation for quantum gate error mitigation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.01608v3
• Date: Thu, 10 Oct 2024 12:59:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-11 14:28:13.829988
• Title: Inverted-circuit zero-noise extrapolation for quantum gate error mitigation
• Title（参考訳）: 量子ゲート誤差軽減のための逆回路ゼロノイズ外挿法
• Authors: Kathrin F. Koenig, Finn Reinecke, Walter Hahn, Thomas Wellens,
• Abstract要約: 本稿では,量子回路で発生する誤差の強度を簡易に推定する手法を提案する。 逆回路を付加し、初期状態の確率を測定することにより、回路の誤差強度を決定する。 提案手法は,現在のハードウェアにおいて特に有効であることが証明され,その短期量子コンピューティングアプリケーションへの適用性を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: A common approach to deal with gate errors in modern quantum-computing hardware is zero-noise extrapolation. By artificially amplifying errors and extrapolating the expectation values obtained with different error strengths towards the zero-error (zero-noise) limit, the technique aims at rectifying errors in noisy quantum computing systems. For an accurate extrapolation, it is essential to know the exact factors of the noise amplification. In this article, we propose a simple method for estimating the strength of errors occurring in a quantum circuit and demonstrate improved extrapolation results. The method determines the error strength for a circuit by appending to it the inverted circuit and measuring the probability of the initial state. The estimation of error strengths is easy to implement for arbitrary circuits and does not require a previous characterisation of noise properties. We compare this method with the conventional zero-noise extrapolation method and show that the novel method leads to a more accurate calculation of expectation values. Our method proves to be particularly effective on current hardware, showcasing its suitability for near-term quantum computing applications.
• Abstract（参考訳）: 現代の量子コンピューティングハードウェアにおけるゲートエラーを扱う一般的なアプローチは、ゼロノイズ外挿である。 エラーを人工的に増幅し、ゼロエラー(ゼロノイズ)限界に向けて異なるエラー強度で得られた期待値を外挿することにより、この技術はノイズの多い量子コンピューティングシステムにおけるエラーの修正を目的としている。 正確な外挿を行うためには、ノイズ増幅の正確な要因を知ることが不可欠である。 本稿では,量子回路で発生する誤差の強度を簡易に推定する手法を提案する。 逆回路を付加し、初期状態の確率を測定することにより、回路の誤差強度を決定する。 誤差強度の推定は任意の回路の実装が容易であり、ノイズ特性の以前の特徴付けを必要としない。 本手法を従来のゼロノイズ外挿法と比較し,新しい手法が期待値のより正確な計算につながることを示す。 提案手法は,現在のハードウェアにおいて特に有効であることが証明され,その短期量子コンピューティングアプリケーションへの適用性を示す。

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