論文の概要: Reshaping quantum device noise via quantum error correction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00751v1
- Date: Fri, 01 Nov 2024 17:20:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-05 14:38:39.644420
- Title: Reshaping quantum device noise via quantum error correction
- Title（参考訳）: 量子誤差補正による量子デバイスノイズの再構成
- Authors: Yue Ma, Michael Hanks, Evdokia Gneusheva, M. S. Kim,
- Abstract要約: 量子誤り訂正符号は、量子デバイスのネイティブノイズプロファイルを再構成できることを示す。
ノイズの多い2量子エンタングゲートを記述する量子チャネルを解析的に導出する。
次に、IonQ Aria-1量子ハードウェア上でのノイズリフォーミングを実演する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.818005422059368
- License:
- Abstract: We show that quantum error correction codes can reshape the native noise profiles of quantum devices, explicitly considering trapped-ion systems. We analytically derive the quantum channels describing noisy two-qubit entangling gates, showing that the leading error term is the sum of single-qubit bit-flip errors. This motivates our choice of compatible quantum error correction code -- the bit-flip repetition code, based on which we add a parameterised single-qubit gate for extra tunability. We analytically derive the resulting logical quantum channel, illustrating the noise profile transformation. We then demonstrate the noise reshaping on the IonQ Aria-1 quantum hardware, where the data shows consistency with our analytical model. Our results represent first step towards using quantum error correction codes in genuine quantum ways, paving the way to exploiting the device native noise as features for open quantum dynamics simulations.
- Abstract（参考訳）: 量子誤り訂正符号は、トラップイオン系を明示的に考慮し、量子デバイスのネイティブノイズプロファイルを再構成できることを示す。
ノイズの多い2ビットのエンタングゲートを記述した量子チャネルを解析的に導出し、先頭誤差項が単一ビットのビットフリップ誤差の和であることを示す。
これは、ビットフリップ反復符号(bit-flip repetition code)という互換性のある量子エラー訂正符号の選択を動機付けます。
我々は、結果の論理量子チャネルを解析的に導出し、ノイズプロファイル変換を図示する。
次に、IonQ Aria-1量子ハードウェア上でのノイズリフォーミングを実演し、分析モデルとの整合性を示す。
我々の結果は、真の量子力学シミュレーションのための機能として、デバイスネイティブノイズを利用する方法を確立し、量子エラー訂正符号を真に量子的に使用するための第一歩を示す。
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