論文の概要: Readout Error Mitigation for Mid-Circuit Measurements and Feedforward
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.07611v1
- Date: Tue, 11 Jun 2024 18:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-13 21:35:30.156536
- Title: Readout Error Mitigation for Mid-Circuit Measurements and Feedforward
- Title（参考訳）: 中間回路計測における読み出し誤差低減とフィードフォワード
- Authors: Jin Ming Koh, Dax Enshan Koh, Jayne Thompson,
- Abstract要約: 現在の量子コンピューティングプラットフォームでは、読み出しエラーが発生している。
本稿では,中間回路計測とフィードフォワードを用いた回路における期待値の読み出し誤差軽減法を提案する。
本手法の有効性を実証し,超伝導量子プロセッサの誤差を最大60%削減する手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Current-day quantum computing platforms are subject to readout errors, in which faulty measurement outcomes are reported by the device. On circuits with mid-circuit measurements and feedforward, readout noise can cause incorrect conditional quantum operations to be applied on a per-shot basis. Standard readout error mitigation methods for terminal measurements which act in post-processing do not suffice in this context. Here we present a general method for readout error mitigation for expectation values on circuits containing an arbitrary number of layers of mid-circuit measurements and feedforward, at zero circuit depth and two-qubit gate count cost. The protocol uses a form of gate twirling for symmetrization of the error channels and probabilistic bit-flips in feedforward data to average over an ensemble of quantum trajectories. The mitigated estimator is unbiased and has a sampling overhead of ${\sim} 1 / (1 - 2 r)^m$ for $m$ total measurements and characteristic readout error rate $r$ per measurement. We demonstrate the effectiveness of our method, obtaining up to a ${\sim} 60\%$ reduction in error on superconducting quantum processors for several examples of feedforward circuits of practical interest, including dynamic qubit resets, shallow-depth GHZ state preparation, and multi-stage quantum state teleportation.
- Abstract（参考訳）: 現在の量子コンピューティングプラットフォームはリードアウトエラーを受けており、デバイスが計測結果の故障を報告している。
中間回路測定とフィードフォワードの回路では、読み出しノイズは、不正確な条件量子演算をショット単位で適用することができる。
後処理で作用する終端測定のための標準読み出し誤差軽減法は、この文脈では十分ではない。
本稿では,回路の任意の層数とフィードフォワードを含む回路上の期待値に対する,回路深さ0と2量子ゲートカウントコストで読み出し誤差を緩和する一般的な手法を提案する。
このプロトコルは、エラーチャネルの対称性化とフィードフォワードデータの確率的ビットフリップを量子軌道のアンサンブル上で平均化するためにゲートツイリングの形式を使用する。
緩和された推定器は偏りがなく、サンプリングオーバーヘッドは${\sim} 1 / (1 - 2 r)^m$ for $m$ total measured and characteristic readout error rate $r$である。
本稿では,動的量子ビットリセット,浅部GHZ状態準備,多段量子状態テレポーテーションなど,実用上の興味のあるフィードフォワード回路の例に対して,超伝導量子プロセッサのエラーを最大60 %削減する手法の有効性を実証する。
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