論文の概要: Hardware-Efficient Randomized Compiling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.13967v1
• Date: Thu, 20 Jun 2024 03:16:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-21 17:27:03.316744
• Title: Hardware-Efficient Randomized Compiling
• Title（参考訳）: ハードウェア効率の良いランダム化コンパイル
• Authors: Neelay Fruitwala, Akel Hashim, Abhi D. Rajagopala, Yilun Xu, Jordan Hines, Ravi K. Naik, Irfan Siddiqi, Katherine Klymko, Gang Huang, Kasra Nowrouzi,
• Abstract要約: Randomized (RC) は任意のマルコフ誤差をコンパイルチャネルに調整する効率的な方法である。 RCを実装するための標準プロトコルは、望ましい乱数化の数で線形にスケールする。 本稿では,サイクルバイサイクルでRCを実行するハードウェア効率のアルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.553211301625591
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Randomized compiling (RC) is an efficient method for tailoring arbitrary Markovian errors into stochastic Pauli channels. However, the standard procedure for implementing the protocol in software comes with a large experimental overhead -- namely, it scales linearly in the number of desired randomizations, each of which must be generated and measured independently. In this work, we introduce a hardware-efficient algorithm for performing RC on a cycle-by-cycle basis on the lowest level of our FPGA-based control hardware during the execution of a circuit. Importantly, this algorithm performs a different randomization per shot with zero runtime overhead beyond measuring a circuit without RC. We implement our algorithm using the QubiC control hardware, where we demonstrate significant reduction in the overall runtime of circuits implemented with RC, as well as a significantly lower variance in measured observables.
• Abstract（参考訳）: ランダム化コンパイル(Randomized Comppiling, RRC)は、任意のマルコフ誤差を確率的なパウリチャネルに調整する効率的な方法である。 しかし、ソフトウェアでプロトコルを実装するための標準的な手順には、大きな実験的なオーバーヘッドが伴う。 本研究では,回路実行時のFPGA制御ハードウェアの最低レベルに基づいて,サイクルバイサイクルでRCを実行するハードウェア効率のアルゴリズムを提案する。 重要なことに、このアルゴリズムはRCを使わずに回路を計測する以外に、実行時のオーバーヘッドがゼロのショット毎に異なるランダム化を実行する。 我々はQubiC制御ハードウェアを用いてアルゴリズムを実装し、RCで実装された回路全体の実行時間を大幅に削減し、測定値のばらつきを著しく低減した。

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