論文の概要: Symmetric Clifford twirling for cost-optimal quantum error mitigation in early FTQC regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.07720v2
• Date: Fri, 15 Nov 2024 21:31:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-19 14:28:50.991523
• Title: Symmetric Clifford twirling for cost-optimal quantum error mitigation in early FTQC regime
• Title（参考訳）: FTQC初期におけるコスト-最適量子誤差緩和のための対称クリフォードツイリング
• Authors: Kento Tsubouchi, Yosuke Mitsuhashi, Kunal Sharma, Nobuyuki Yoshioka,
• Abstract要約: 量子ゲートに影響を及ぼすノイズのツイリングは、エラーの理解と制御に不可欠である。 対称クリフォード・ツワイリング(英: symmetric Clifford twirling)は、あるパウリ部分群と可換な対称クリフォード作用素のみを利用するツワイリングである。 我々は、それぞれのパウリノイズがツイリングを通してどのように変換されるかを完全に特徴付け、あるパウリノイズが、グローバルなホワイトノイズに指数関数的に近いノイズにスクランブル可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Twirling noise affecting quantum gates is essential in understanding and controlling errors, but applicable operations to noise are usually restricted by symmetries inherent in quantum gates. In this Letter, we propose symmetric Clifford twirling, a Clifford twirling utilizing only symmetric Clifford operators that commute with certain Pauli subgroups. We fully characterize how each Pauli noise is converted through the twirling and show that certain Pauli noise can be scrambled to a noise exponentially close to the global white noise. We further provide numerical demonstrations for highly structured circuits, such as Trotterized Hamiltonian simulation circuits, that noise effect on typical observables can be described by the global white noise, and also that even a single use of CNOT gate for twirling can significantly accelerate the scrambling. These findings enable us to mitigate errors in non-Clifford operations with minimal sampling overhead in the early stages of fault-tolerant quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子ゲートに影響を与えるツイリングノイズは、誤りの理解と制御に不可欠であるが、ノイズに対する適用可能な操作は通常、量子ゲート固有の対称性によって制限される。 このレターでは、あるパウリ部分群と可換な対称クリフォード作用素のみを利用するクリフォードツワイリングである対称クリフォードツワイリングを提案する。 我々は、それぞれのパウリノイズがツイリングを通してどのように変換されるかを完全に特徴付け、あるパウリノイズが、グローバルなホワイトノイズに指数関数的に近いノイズにスクランブル可能であることを示す。 さらに、トロッタライズハミルトニアンシミュレーション回路のような高度に構造化された回路に対して、典型的な可観測物に対するノイズ効果は、大域的なホワイトノイズによって説明でき、また、ツイリングにCNOTゲートを単独で使用しても、スクランブルを著しく加速させることができる、という数値的なデモンストレーションを提供する。 これらの結果から,フォールトトレラント量子コンピューティングの初期段階において,サンプリングオーバーヘッドを最小限に抑えた非クリフォード演算における誤差を軽減することができる。

関連論文リスト

• Polynomial-Time Classical Simulation of Noisy Circuits with Naturally Fault-Tolerant Gates [0.22499166814992438]
  現実的にノイズの多いクリフォード回路を持つ大深度での量子的優位性は存在しないことを示す。 このアルゴリズムの背後にある重要な洞察は、分散ノイズが長距離の絡み合いの崩壊を引き起こすことである。 この結果を証明するため、パーコレーション理論の手法とパウリ経路解析のツールを融合する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-04T19:11:58Z)
• Lindblad-like quantum tomography for non-Markovian quantum dynamical maps [46.350147604946095]
  本稿では,Lindblad-like quantum tomography (L$ell$QT) を量子情報プロセッサにおける時間相関ノイズの量子的特徴付け手法として紹介する。 単一量子ビットの強調力学について、L$ell$QT を詳細に論じ、量子進化の複数のスナップショットを可能性関数に含めることの重要性を正確に理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-28T19:29:12Z)
• Theory of quantum error mitigation for non-Clifford gates [0.0]
  量子誤差緩和技術は、複数の関連する雑音回路を実行することで、ノイズのない量子回路を模倣する。 そのような技法がいかにうまく機能するかは、根底にある門がいかにうるさいかに強く依存していると考えられている。 本稿では,これらの手法を非クリフォードゲートに一般化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-27T17:36:35Z)
• Pseudo Twirling Mitigation of Coherent Errors in non-Clifford Gates [0.0]
  一般ゲートや回路におけるコヒーレントエラーに対処する手法として, Pseudo Twirling を紹介し, 解析し, 実験的に実証する。 我々は、擬似ツイリングとアダプティブKIKと呼ばれる量子誤差緩和法を組み合わせることで、非クリフォードゲートにおけるノイズとコヒーレントエラーを同時に緩和できることを実験的に示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-17T08:14:59Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Simulating quantum circuit expectation values by Clifford perturbation theory [0.0]
  クリフォードゲートと非クリフォードパウリ回転からなる回路の期待値問題を考える。 ハイゼンベルク図形の指数関数的に増大するパウリ項の和の切り離しに基づく摂動的アプローチを導入する。 その結果、この体系的に即効性のある摂動法は、大きな近クリフォード回路の期待値を近似する正確な方法の代替となる可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-07T21:42:10Z)
• Efficient estimation of trainability for variational quantum circuits [43.028111013960206]
  変動量子回路のコスト関数とその分散を効率よく計算する方法を見出した。 この方法は、変分量子回路のトレーニング容易性を証明し、バレンプラトー問題を克服できる設計戦略を探索するために用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-09T14:05:18Z)
• Unimon qubit [42.83899285555746]
  超伝導量子ビットは、量子コンピュータを実装する最も有望な候補の1つである。 本稿では,高非線形性,dc電荷雑音に対する完全な感度,フラックス雑音に対する感度,共振器内の1つのジョセフソン接合のみからなる単純な構造を結合した超伝導量子ビット型ユニモンについて紹介し,実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-11T12:57:43Z)
• Learning Noise via Dynamical Decoupling of Entangled Qubits [49.38020717064383]
  絡み合った量子系のノイズは、複数の自由度を含む多体効果のために特徴付けるのが困難である。 2キュービットゲートで発生する雑音を特徴付けるマルチキュービットダイナミックデカップリングシーケンスを開発し,適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-26T20:22:38Z)
• Benchmarking near-term quantum computers via random circuit sampling [3.48887080077816]
  我々は,任意の非クリフォードゲートの層によって誘導される雑音の総量を,サンプリング効率よく推定できるアルゴリズムを開発した。 我々のアルゴリズムは、Googleの量子超越実験にインスパイアされ、ランダム回路サンプリングに基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-11T17:49:16Z)
• Simulating quench dynamics on a digital quantum computer with data-driven error mitigation [62.997667081978825]
  本稿では、実量子データにおけるノイズの影響を軽減するために用いられる、クリフォードデータ回帰に基づくいくつかの手法の最初の実装の1つを示す。 一般に、クリフォードデータ回帰に基づく手法は、ゼロノイズ外挿法と比較して有利である。 これはこの種の研究でこれまで調査された中で最大のシステムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-23T16:56:14Z)

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。