論文の概要: GALIC: Hybrid Multi-Qubitwise Pauli Grouping for Quantum Computing Measurement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.00576v2
• Date: Sun, 10 Nov 2024 19:55:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-12 14:04:17.402999
• Title: GALIC: Hybrid Multi-Qubitwise Pauli Grouping for Quantum Computing Measurement
• Title（参考訳）: GALIC: 量子コンピューティング計測のためのハイブリッドマルチビットワイドパウリグルーピング
• Authors: Matthew X. Burns, Chenxu Liu, Samuel Stein, Bo Peng, Karol Kowalski, Ang Li,
• Abstract要約: 本稿では,コンテキスト対応のハイブリッド可換性関係を設計するためのフレームワークを提案する。 GALIC interpolates between fully commtativity (FC) and qubit-wise commtativity (QWC) エラー抑制は、キュービット接続よりもデバイス対応推定器のばらつきに10ドル以上かかる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.284897758481478
• License:
• Abstract: Observable estimation is a core primitive in NISQ-era algorithms targeting quantum chemistry applications. To reduce the state preparation overhead required for accurate estimation, recent works have proposed various simultaneous measurement schemes to lower estimator variance. Two primary grouping schemes have been proposed: fully commutativity (FC) and qubit-wise commutativity (QWC), with no compelling means of interpolation. In this work we propose a generalized framework for designing and analyzing context-aware hybrid FC/QWC commutativity relations. We use our framework to propose a noise-and-connectivity aware grouping strategy: Generalized backend-Aware pauLI Commutation (GALIC). We demonstrate how GALIC interpolates between FC and QWC, maintaining estimator accuracy in Hamiltonian estimation while lowering variance by an average of 20\% compared to QWC. We also explore the design space of near-term quantum devices using the GALIC framework, specifically comparing device noise levels and connectivity. We find that error suppression has a more than $10\times$ larger impact on device-aware estimator variance than qubit connectivity with even larger correlation differences in estimator biases.
• Abstract（参考訳）: 観測可能な推定は、量子化学応用をターゲットとしたNISQ-eraアルゴリズムのコアプリミティブである。 高精度な推定に要する状態準備のオーバーヘッドを軽減するため,近年の研究では,推定値の分散を低減させる様々な同時測定手法が提案されている。 完全可換性(FC)とqubit-wise可換性(QWC)の2つの主要なグループ化スキームが提案されている。 本研究では、文脈対応ハイブリッドFC/QWCの可換性関係を設計・解析するための一般化されたフレームワークを提案する。 我々は,騒音と接続性に配慮したグループ化戦略を提案する。 我々は, GALIC が FC と QWC の間でどのように補間し, ハミルトン推定における推定値の精度を維持しながら, QWC と比較して平均 20 % のばらつきを低下させるかを示した。 また、GALICフレームワークを用いて、デバイスノイズレベルと接続性を比較することで、短期量子デバイスの設計空間についても検討する。 誤差抑制は、キュービット接続よりもデバイス認識推定器のばらつきに大きな影響を与え、推定器のバイアスの相関性はさらに大きい。

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