論文の概要: Real-time measurement error mitigation for one-way quantum computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.09084v1
- Date: Wed, 13 Nov 2024 23:27:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-15 15:24:21.918872
- Title: Real-time measurement error mitigation for one-way quantum computation
- Title（参考訳）: 一方向量子計算における実時間測定誤差低減
- Authors: Tobias Hartung, Stephan Schuster, Joachim von Zanthier, Karl Jansen,
- Abstract要約: 単一量子ビット計測誤差に対する量子誤差軽減手法を提案し,特に一方向量子計算に適している。
本手法は,一方の計算処理において,実時間での計測誤差を軽減できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We propose a quantum error mitigation scheme for single-qubit measurement errors, particularly suited for one-way quantum computation. Contrary to well established error mitigation methods for circuit-based quantum computation, that require to run the circuits several times, our method is capable of mitigating measurement errors in real-time, during the processing measurements of the one-way computation. For that, an ancillary qubit register is entangled with the to-be-measured qubit and additionally measured afterwards. By using a voting protocol on all measurement outcomes, occurring measurement errors can be mitigated in real-time while the one-way computation continues. We provide an analytical expression for the probability to detect a measurement error in dependency of the error rate and the number of ancilla qubits. From this, we derive an estimate of the ancilla register size for a given measurement error rate and a required success probability to detect a measurement error. Additionally, we also consider the CNOT gate error in our mitigation method and investigate how this influences the probability to detect a measurement error. Finally, we show in proof-of-principle simulations, also considering a hardware noise model, that our method is capable of reducing the measurement errors significantly in a one-way quantum computation with only a small number of ancilla qubits.
- Abstract（参考訳）: 単一量子ビット計測誤差に対する量子誤差軽減手法を提案し,特に一方向量子計算に適している。
回路を複数回実行する必要のある回路ベースの量子計算におけるよく確立された誤差軽減手法とは対照的に,本手法は一方方向の計算処理において,リアルタイムで測定誤差を軽減できる。
そのため、Acillary qubit レジスタをto-be-measured qubit に絡み合わせ、その後さらに測定する。
全ての測定結果に対する投票プロトコルを使用することで、一方の計算が継続している間に、測定エラーの発生をリアルタイムで軽減することができる。
本稿では,誤差率とアンシラ量子ビット数に依存する測定誤差を検出する確率に関する解析式を提案する。
これにより、所定の測定誤差率に対するアシラレジスタサイズの推定と、測定誤差を検出するために必要な成功確率を導出する。
さらに,CNOTゲート誤差を緩和法で検討し,測定誤差を検出する確率にどのように影響するかを検討する。
最後に, ハードウェアノイズモデルも考慮し, 単方向量子計算における測定誤差を, 少数のアンシラ量子ビットで大幅に低減できることを示す。
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