論文の概要: Characterizing Coherent Errors using Matrix-Element Amplification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.12550v1
• Date: Fri, 19 Apr 2024 00:05:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-22 16:34:43.283532
• Title: Characterizing Coherent Errors using Matrix-Element Amplification
• Title（参考訳）: 行列要素増幅によるコヒーレント誤差の特性評価
• Authors: Jonathan A. Gross, Elie Genois, Dripto M. Debroy, Yaxing Zhang, Wojciech Mruczkiewicz, Ze-Pei Cian, Zhang Jiang,
• Abstract要約: 動的デカップリング(MEADD)を用いたマトリックス素子増幅 実験により,MEADDは単一ビットゲートと2ビットゲートの系統的誤差を推定するために,既存のキャラクタリゼーションプロトコルの精度と精度を超えることを示した。 また,プロセッサのコヒーレントなクロストークを特徴付けるためにも使用しています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.27907340310431333
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Repeating a gate sequence multiple times amplifies systematic errors coherently, making it a useful tool for characterizing quantum gates. However, the precision of such an approach is limited by low-frequency noises, while its efficiency hindered by time-consuming scans required to match up the phases of the off-diagonal matrix elements being amplified. Here, we overcome both challenges by interleaving the gate of interest with dynamical decoupling sequences in a protocol we call Matrix-Element Amplification using Dynamical Decoupling (MEADD). Using frequency-tunable superconducting qubits from a Google Sycamore quantum processor, we experimentally demonstrate that MEADD surpasses the accuracy and precision of existing characterization protocols for estimating systematic errors in single- and two-qubit gates. In particular, MEADD yields factors of 5 to 10 improvements in estimating coherent parameters of the $\mathrm{CZ}$ gates compared to existing methods, reaching a precision below one milliradian. We also use it to characterize coherent crosstalk in the processor which was previously too small to detect reliably.
• Abstract（参考訳）: ゲート列を複数回繰り返すと、体系的なエラーがコヒーレントに増幅され、量子ゲートを特徴づけるのに有用なツールとなる。 しかし、そのようなアプローチの精度は低周波ノイズによって制限される一方、その効率は、外対角行列要素の位相が増幅されるのに時間を要するスキャンによって妨げられる。 ここでは、動的デカップリング(MEADD)を用いたマトリックス要素増幅(Matrix-Element Amplification)と呼ばれるプロトコルにおいて、動的デカップリングシーケンスのゲートをインターリーブすることで、両方の課題を克服する。 Google Sycamore量子プロセッサの周波数可変超伝導量子ビットを用いて、MEADDが単一および2量子ゲートの系統的誤差を推定するための既存のキャラクタリゼーションプロトコルの精度と精度を超えることを実験的に実証した。 特に、MEADDは既存の手法と比較して、$\mathrm{CZ}$ゲートのコヒーレントパラメータを推定する際の5から10の係数を出力し、1ミリラディアン未満の精度に達する。 また,プロセッサのコヒーレントなクロストークを特徴付けるためにも使用しています。

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