論文の概要: Practical techniques for high-precision measurements on near-term quantum hardware and applications in molecular energy estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.02575v2
- Date: Thu, 17 Jul 2025 09:15:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-18 20:10:24.17688
- Title: Practical techniques for high-precision measurements on near-term quantum hardware and applications in molecular energy estimation
- Title（参考訳）: 短期量子ハードウェアの高精度測定技術と分子エネルギー推定への応用
- Authors: Keijo Korhonen, Hetta Vappula, Adam Glos, Marco Cattaneo, Zoltán Zimborás, Elsi-Mari Borrelli, Matteo A. C. Rossi, Guillermo García-Pérez, Daniel Cavalcanti,
- Abstract要約: 本稿では, 量子化学に必須の精度に到達する手法を, 重要なオーバーヘッドやノイズ源に対処することによって実装する。
IBM Eagle r3上のHartree-Fock状態におけるBODIPY分子の分子エネルギー推定によるこれらの手法の実証を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Achieving high-precision measurements on near-term quantum devices is critical for advancing quantum computing applications. Quantum computers suffer from high readout errors, making quantum simulations with high accuracy requirements particularly challenging. This paper implements practical techniques to reach accuracies essential for quantum chemistry by addressing key overheads and noise sources. Specifically, we leverage locally biased random measurements for reducing shot overhead, repeated settings with parallel quantum detector tomography for reducing circuit overhead and mitigating readout errors, and blended scheduling for mitigating time-dependent noise. We demonstrate these techniques via molecular energy estimation of the BODIPY molecule on a Hartree-Fock state on an IBM Eagle r3, obtaining a reduction in measurement errors by an order of magnitude from 1-5% to 0.16%. These strategies pave the way for more reliable quantum computations, particularly for applications requiring precise molecular energy calculations.
- Abstract（参考訳）: 近い将来の量子デバイス上での高精度な測定は、量子コンピューティングアプリケーションの進歩に不可欠である。
量子コンピュータは高い読み出し誤差に悩まされ、高い精度の要求を伴う量子シミュレーションは特に困難である。
本稿では,重要なオーバーヘッドやノイズ源に対処することで,量子化学に必要な精度に到達するための実践的手法を実装した。
具体的には、局所偏差ランダム測定を利用してショットオーバヘッドを低減し、並列量子検出器トモグラフィーで繰り返し設定して回路オーバヘッドを低減し、リードアウトエラーを軽減し、時間依存ノイズを緩和するためのブレンドスケジューリングを行う。
IBM Eagle r3上のHartree-Fock状態におけるBODIPY分子の分子エネルギー推定によるこれらの手法の実証を行った。
これらの戦略は、特に正確な分子エネルギー計算を必要とする応用のために、より信頼性の高い量子計算の道を開く。
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