論文の概要: Error filtration from optimized quantum circuit interference

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.01398v1
• Date: Mon, 2 Sep 2024 17:58:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-06 04:14:12.714874
• Title: Error filtration from optimized quantum circuit interference
• Title（参考訳）: 最適化量子回路干渉による誤差フィルタリング
• Authors: Aaqib Ali, Giovanni Scala, Cosmo Lupo,
• Abstract要約: ノイズの多い量子ビットでエラーを軽減するためのハードウェア戦略を最適化する。 提案手法は, 誤差フィルタリングの物理原理に基づいて, 補助量子ビットを利用する。
• 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: We develop an optimized hardware strategy to mitigate errors in a noisy qubit. Our scheme builds on the physical principle of error filtration and exploits auxiliary qubits. Both signal and ancillas are subject to local noise, yet constructive interference (and in some cases post-selection) allows us to reduce the level of noise in the signal qubit. Seeking for the optimal unitary that makes the qubits interfere in the most effective way, we start with a set of universal gates and proceed by optimizing suitable functionals by gradient descent or stochastic approximation. We benchmark our approach against a number of figure of merits that correspond to different applications, including entanglement fidelity, quantum Fisher information (for applications in quantum sensing), and CHSH value (for applications in tests of non-locality and quantum cryptography), with one, two, and three ancillary qubits. With one and two ancillas we also provide explicit expressions from an ansatz for an optimal unitary.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い量子ビットでエラーを軽減するためのハードウェア戦略を最適化する。 提案手法は, 誤差フィルタリングの物理原理に基づいて, 補助量子ビットを利用する。 信号とアンシラは共に局所雑音を受けるが、構成的干渉(および選択後)により、信号量子ビット内の雑音のレベルを下げることができる。 量子ビットを最も効果的な方法で干渉させる最適なユニタリを求めると、一組の普遍ゲートから始め、勾配降下あるいは確率近似によって適切な汎函数を最適化する。 我々は,エンタングルメントの忠実度,量子フィッシャー情報(量子センシングへの応用),CHSH値(非局所性および量子暗号のテストへの応用)など,様々な応用に対応するさまざまなメリットの数字に対して,そのアプローチをベンチマークした。 1つのアンシラと2つのアンシラでは、最適なユニタリのためのアンサッツからの明示的な表現も提供します。

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