論文の概要: Multi-qubit Dynamical Decoupling for Enhanced Crosstalk Suppression
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05391v2
- Date: Thu, 14 Mar 2024 00:27:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-16 01:11:34.050610
- Title: Multi-qubit Dynamical Decoupling for Enhanced Crosstalk Suppression
- Title（参考訳）: クロストーク抑制のためのマルチキュービット動的デカップリング
- Authors: Siyuan Niu, Aida Todri-Sanial, Nicholas T. Bronn,
- Abstract要約: 静的クロストークは超伝導体や半導体量子ビットを含む様々なハードウェアプラットフォームに存在する。
駆動クロストークは、他のキュービット上の駆動ゲートからの漏れにより、望ましくない駆動用語として発生する可能性がある。
2組の量子ビットが同時に自由進化する「イドル・イドル」実験と、一方のペアが連続的に駆動される「駆動・イドル」実験である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3351644102216694
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Dynamical decoupling (DD) is one of the simplest error suppression methods, aiming to enhance the coherence of qubits in open quantum systems. Moreover, DD has demonstrated effectiveness in reducing coherent crosstalk, one major error source in near-term quantum hardware, which manifests from two types of interactions. Static crosstalk exists in various hardware platforms, including superconductor and semiconductor qubits, by virtue of always-on qubit-qubit coupling. Additionally, driven crosstalk may occur as an unwanted drive term due to leakage from driven gates on other qubits. Here we explore a novel staggered DD protocol tailored for multi-qubit systems that suppresses the decoherence error and both types of coherent crosstalk. We develop two experimental setups - an "idle-idle" experiment in which two pairs of qubits undergo free evolution simultaneously and a "driven-idle" experiment in which one pair is continuously driven during the free evolution of the other pair. These experiments are performed on an IBM Quantum superconducting processor and demonstrate the significant impact of the staggered DD protocol in suppressing both types of coherent crosstalk. When compared to the standard DD sequences from state-of-the-art methodologies with the application of X2 sequences, our staggered DD protocol enhances circuit fidelity by 19.7% and 8.5%, respectively, in addressing these two crosstalk types.
- Abstract（参考訳）: 動的デカップリング(DD)は、オープン量子系における量子ビットのコヒーレンスを高めることを目的とした、最も単純なエラー抑制手法の1つである。
さらにDDは、2種類の相互作用から現れる短期量子ハードウェアにおける1つの大きなエラー源であるコヒーレント・クロストークの低減効果を示した。
静的なクロストークは超伝導体や半導体量子ビットを含む様々なハードウェアプラットフォームに存在する。
さらに、駆動されたクロストークは、他のキュービット上の駆動ゲートからの漏れにより、望ましくない駆動項として発生することがある。
本稿では,マルチキュービットシステム向けに,デコヒーレンスエラーと両タイプのコヒーレントなクロストークを抑える新しいDDプロトコルについて検討する。
2組のキュービットが同時に自由進化する「イル・アイドル」実験と、一方のペアが他方のペアのフリー進化の間連続的に駆動される「駆動・アイドル」実験である。
これらの実験は、IBMの量子超伝導プロセッサ上で行われ、両方のコヒーレントなクロストークを抑える上で、ステージングされたDDプロトコルの重大な影響を実証する。
X2 シークエンスの適用による最先端手法の標準 DD シークエンスと比較すると,この2 つのクロストークタイプに対処する上で,ステージングされた DD プロトコルは回路の忠実度をそれぞれ19.7% と 8.5% に向上させる。
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