論文の概要: Logical Error Rates for a [[4,2,2]]-Encoded Variational Quantum Eigensolver Ansatz

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03032v2
• Date: Tue, 14 Jan 2025 05:43:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-15 13:25:05.847834
• Title: Logical Error Rates for a [[4,2,2]]-Encoded Variational Quantum Eigensolver Ansatz
• Title（参考訳）: a[4,2,2]-エンコードされた変分量子固有解法アンザッツの論理誤差率
• Authors: Meenambika Gowrishankar, Daniel Claudino, Jerimiah Wright, Travis Humble,
• Abstract要約: 本研究では,短期雑音,中間規模量子コンピューティング装置の計算精度を推定する枠組みを開発する。 結果は、現在の量子コンピュータが化学応用に有用な結果をもたらす誤差率を達成できることを示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum computing offers a potential for algorithmic speedups for applications, such as large-scale simulations in chemistry and physics. However, these speedups must yield results that are sufficiently accurate to predict realistic outcomes of experiments precisely. Delivering on the promise of high accuracy and precision requires methods to evaluate the computational accuracy of the quantum computing devices. We develop a framework to estimate the computational accuracy of near-term noisy, intermediate scale quantum (NISQ) computing devices using a quantum chemistry application. Application benchmarks that run on NISQ devices require techniques for mitigating errors to improve accuracy and precision. We use device agnostic error-mitigation schemes, quantum error detection and readout error detection, with post-selection to mitigate the dominant sources of noise. We evaluate the framework by simulating the ground state of molecular hydrogen with the variational quantum eigensolver (VQE) algorithm, estimating the energy and calculating the precision of the estimate using numerical simulations with realistic noise models. We first quantify the improvement in the logical error rate and state fidelity of the VQE application when encoded with the [[4,2,2]] quantum error detection code. When additionally encoded with readout error detection, we show that compared to the unencoded simulation, the encoded simulation yields a more accurate estimate by more than 1 mHa (0.027 eV) with comparable precision and higher state fidelity. Additionally, unlike the best estimate from the unencoded simulations, the results from the encoded simulation fall within the chemical accuracy threshold of 1.6 mHa of the exact energy. The estimated accuracy and precision indicate that current quantum computers can achieve error rates that yield useful outcomes for chemical applications.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、化学や物理学における大規模なシミュレーションのような、アプリケーションのためのアルゴリズム的なスピードアップのポテンシャルを提供する。 しかし、これらのスピードアップは実験の現実的な結果を正確に予測するのに十分な精度で結果を得る必要がある。 高い精度と精度の約束を果たすには、量子コンピューティングデバイスの計算精度を評価する方法が必要である。 我々は, 量子化学アプリケーションを用いて, 近時雑音, 中間スケール量子(NISQ)計算装置の計算精度を推定する枠組みを開発した。 NISQデバイス上で動作するアプリケーションベンチマークでは、精度と精度を改善するためにエラーを軽減する技術が必要である。 我々は、ノイズの主源を緩和するために、デバイス非依存のエラー軽減方式、量子エラー検出、読み出しエラー検出、およびポストセレクションを用いている。 本研究では, 水素分子の基底状態を変動量子固有解法 (VQE) アルゴリズムでシミュレーションし, そのエネルギーを推定し, 現実的な雑音モデルを用いた数値シミュレーションを用いて推定精度を算出して評価する。 まず、[4,2,2]量子誤り検出符号で符号化された場合、VQEアプリケーションの論理誤差率と状態忠実度の改善を定量化する。 さらに、読み出し誤り検出を伴って符号化された場合、符号化されていないシミュレーションと比較して、1mHa (0.027 eV) 以上の精度で精度の高い推定値が得られることを示す。 さらに、未符号化シミュレーションの最良の推定値とは異なり、符号化されたシミュレーションの結果は正確なエネルギーの1.6 mHaの化学的精度閾値に該当する。 推定精度と精度は、現在の量子コンピュータが化学応用に有用な結果をもたらす誤差率を達成できることを示している。

関連論文リスト

• MITS: A Quantum Sorcerer Stone For Designing Surface Codes [2.348041867134616]
  我々は、QEC符号を設計するためのよく知られたシミュレータSTIMをリバースエンジニアリングするツールであるMITSを紹介する。 MITSは、量子コンピュータの特定のノイズモデルとターゲット論理誤差率を入力として受け入れ、最適な表面コードラウンドとコード距離を出力する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-16T19:17:53Z)
• On-Chip Hardware-Aware Quantization for Mixed Precision Neural Networks [52.97107229149988]
  エッジデバイス上でハードウェア対応の混合精度量子化を行うOn-Chipハードウェア・アウェア量子化フレームワークを提案する。 このパイプラインは、量子化プロセスが量子化演算子の実際のハードウェア効率を知覚することを可能にする。 精度測定のために,マルチチップシナリオにおける演算子の精度への影響を効果的に推定するMask-Guided Quantization Estimation技術を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-05T04:39:34Z)
• Compilation of a simple chemistry application to quantum error correction primitives [44.99833362998488]
  我々は、最小限の化学例に基づいて、フォールトトレラントに量子位相推定を行うために必要な資源を推定する。 単純な化学回路でさえも1000キュービットと2300の量子誤差補正ラウンドを必要とすることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-06T18:00:10Z)
• Statistical phase estimation and error mitigation on a superconducting quantum processor [2.624902795082451]
  リゲッティの超伝導プロセッサの統計的位相推定を実践する。 ゼロノイズ外挿やビットフリップ平均化による読み出し誤差緩和を含む誤り軽減戦略を取り入れた。 我々の研究は、統計的位相推定が、特にコヒーレントな誤差を緩和した後、自然にノイズに耐性があることを実証している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-11T10:40:22Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
  我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。 サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。 格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z)
• Validation tests of GBS quantum computers give evidence for quantum advantage with a decoherent target [62.997667081978825]
  複数モードデータの検証に指紋としてグループカウント確率の正P位相空間シミュレーションを用いる。 偽データを解き放つ方法を示し、これを古典的なカウントアルゴリズムに適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-07T12:00:45Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry [0.0]
  様々な種類の誤差が変分量子固有解法(VQE)に与える影響について検討する。 ハイブリッド古典量子最適化の最適方法は、中間エネルギー評価においていくつかのノイズを許容することである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-09T06:24:52Z)
• Variational Quantum Algorithms for Trace Distance and Fidelity Estimation [7.247285982078057]
  近距離量子デバイスにおける2つの距離測定のためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 まず,変分トレース距離推定(VTDE)アルゴリズムを提案する。 次に,変分忠実度推定(VFE)アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-10T15:56:58Z)
• Realistic simulation of quantum computation using unitary and measurement channels [1.406995367117218]
  本稿では,一意チャネルと測定チャネルの和によって密度行列の進化を近似する新しいシミュレーション手法を提案する。 このモデルは、最もよく知られたアプローチと比較して、精度の面で少なくとも1桁の精度の向上を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-13T14:29:18Z)

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。