論文の概要: Error-Mitigated Quantum Random Access Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06340v1
- Date: Sun, 10 Mar 2024 23:19:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-12 20:54:23.951165
- Title: Error-Mitigated Quantum Random Access Memory
- Title(参考訳): 誤差緩和量子ランダムアクセスメモリ
- Authors: Wenbo Shi, Neel Kanth Kundu, Matthew R. McKay, Robert Malaney
- Abstract要約: 本稿では,ZNE (Zero-Noise Extrapolation) の修正版を提案する。
以上の結果から,ZNEにおける外挿機能の役割が示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.539966230330662
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: As an alternative to quantum error correction, quantum error mitigation
methods, including Zero-Noise Extrapolation (ZNE), have been proposed to
alleviate run-time errors in current noisy quantum devices. In this work, we
propose a modified version of ZNE that provides for a significant performance
enhancement on current noisy devices. Our modified ZNE method extrapolates to
zero-noise data by evaluating groups of noisy data obtained from noise-scaled
circuits and selecting extrapolation functions for each group with the
assistance of estimated noisy simulation results. To quantify enhancement in a
real-world quantum application, we embed our modified ZNE in Quantum Random
Access Memory (QRAM) - a memory system important for future quantum networks
and computers. Our new ZNE-enhanced QRAM designs are experimentally implemented
on a 27-qubit noisy superconducting quantum device, the results of which
demonstrate that with reasonable estimated simulation results, QRAM fidelity is
improved significantly relative to traditional ZNE usage. Our results
demonstrate the critical role the extrapolation function plays in ZNE -
judicious choice of that function on a per-measurement basis can make the
difference between a quantum application being functional or non-functional.
- Abstract(参考訳): 量子誤り訂正の代替として、ZNE(Zero-Noise Extrapolation)を含む量子エラー軽減手法が提案されている。
そこで本研究では,現在のノイズの多いデバイスに対して,大幅な性能向上を実現する改良型のZNEを提案する。
改良zne法は,ノイズスケール回路から得られたノイズデータ群を評価し,推定ノイズシミュレーション結果を用いて,各グループに対する補間関数を選択することにより,ゼロノイズデータへ外挿する。
実世界の量子アプリケーションにおけるエンハンスメントを定量化するため、将来の量子ネットワークやコンピュータにとって重要なメモリシステムである量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)に修正したZNEを組み込む。
我々の新しいZNE強化QRAMの設計は27量子ビットの超伝導量子デバイス上で実験的に実装され、その結果、合理的な推定シミュレーション結果により、従来のZNE使用法と比較してQRAMの忠実度が大幅に向上することを示した。
本研究は, 量子アプリケーションが機能的か非機能的かという違いを, 測定単位ごとに決定する上で, 補間関数が果たす重要な役割を実証するものである。
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