論文の概要: Implementing a Quantum Finite Automaton in IBMQ using Custom Control Pulses
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.06977v1
- Date: Mon, 09 Dec 2024 20:36:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-11 14:35:55.358933
- Title: Implementing a Quantum Finite Automaton in IBMQ using Custom Control Pulses
- Title（参考訳）: カスタム制御パルスを用いたIBMQにおける量子有限オートマトンの実装
- Authors: Eduardo Willwock Lussi, Lucas Cavalcante de Sousa, Jerusa Marchi, Rafael de Santiago, Eduardo Inacio Duzzioni,
- Abstract要約: 1ウェイ量子有限オートマタ(MO1QFA)モデルに着目し,MODp問題に対処する。
オートマトン実装用に設計された高速単一量子ゲートの校正にパルスレベルプログラミングを用いる。
提案手法は,オートマトンがサポートする計算長を大幅に向上することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.31457219084519
- License:
- Abstract: Quantum finite automata can be used for pattern recognition. Present implementations on actual quantum devices face decoherence issues, which compromise the quality of long strings computation. In this work, we focus on the Measure Once 1-way Quantum Finite Automata (MO1QFA) model for addressing the MOD^p problem, investigating how quantum errors may affect the quality of the computation in this model when implemented in IBM-Q superconducting environment. To improve the performance of the implementation, we use pulse-level programming for calibrating a fast single-qubit gate designed specifically for the automaton implementation. The demonstrations conducted on the Jakarta quantum computer show that using custom pulses significantly reduces errors during extended word computations. While realizing improvements in error variations and predictability -- with a fourfold reduction in circuit latency -- the proposed solution demonstrates a substantial increase in the supported computation length of the automaton. When considering thresholds of 10% and 20% in absolute errors of acceptance probabilities, the solution has the potential to increase the maximum word length by 12 and 7+ times, respectively, compared to the default Qiskit gate.
- Abstract（参考訳）: 量子有限オートマトンはパターン認識に使用できる。
実際の量子デバイスに対する現在の実装は、長い文字列計算の品質を損なうようなデコヒーレンス問題に直面している。
本稿では,MOD^p問題に対処するための測度1ウェイ量子有限オートマタ(MO1QFA)モデルに着目し,IBM-Q超伝導環境に実装した場合の計算精度に量子誤差がどう影響するかを検討する。
実装性能を向上させるため,自動実装専用に設計された高速単一ビットゲートの校正にパルスレベルプログラミングを用いる。
Jakarta量子コンピュータ上で実施されたデモでは、カスタムパルスを使用することで、拡張されたワード計算時のエラーが大幅に減少することが示された。
エラーのばらつきと予測可能性の改善 – 回路遅延の4倍の削減 – を実現する一方で,提案手法は,オートマトンがサポートする計算長を大幅に向上することを示す。
受け入れ確率の絶対誤差の10%と20%の閾値を考慮すると、デフォルトのQiskitゲートと比較して最大単語長を12倍、最大単語長を7倍に増やす可能性がある。
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