論文の概要: Entropy Density Benchmarking of Near-Term Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.18007v1
• Date: Mon, 23 Dec 2024 22:01:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-25 15:54:42.327637
• Title: Entropy Density Benchmarking of Near-Term Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 量子回路のエントロピー密度ベンチマーク
• Authors: Marine Demarty, James Mills, Kenza Hammam, Raul Garcia-Patron,
• Abstract要約: 本研究では,量子処理ユニットの性能を監視するためのベンチマークとして,エントロピー密度の蓄積について検討する。 解析手法、数値シミュレーション、およびプログラム可能な超伝導量子回路の実験の組み合わせを用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Understanding the limitations imposed by noise on current and next-generation quantum devices is a crucial step towards demonstrations of quantum advantage with practical applications. In this work, we investigate the accumulation of entropy density as a benchmark to monitor the performance of quantum processing units. A combination of analytical methods, numerical simulations, and experiments on programmable superconducting quantum circuits is used to build a simple yet practical heuristic model of entropy accumulation based on global depolarising noise. This demonstrates the potential of such an approach to construct effective heuristic models. The monitoring of entropy density not only offers a novel and complementary approach to existing circuit-level benchmarking techniques, but more importantly, it provides a much needed bridge between circuit-level and application-level benchmarking protocols. In particular, our heuristic model of entropy accumulation allows us to improve over existing techniques to bound the circuit size threshold beyond which quantum advantage is unattainable.
• Abstract（参考訳）: 現行および次世代量子デバイスにおけるノイズによる制限を理解することは、実用的な応用による量子アドバンテージの実証に向けた重要なステップである。 本研究では,量子処理ユニットの性能を監視するためのベンチマークとして,エントロピー密度の蓄積について検討する。 解析法,数値シミュレーション,およびプログラム可能な超伝導量子回路の実験を組み合わせることで,大域的偏極雑音に基づくエントロピー蓄積の単純かつ実用的なヒューリスティックモデルを構築することができる。 このことは、効果的なヒューリスティックモデルを構築するためのそのようなアプローチの可能性を示している。 エントロピー密度のモニタリングは、既存のサーキットレベルのベンチマーク技術に新しく補完的なアプローチを提供するだけでなく、より重要なのは、サーキットレベルのベンチマークプロトコルとアプリケーションレベルのベンチマークプロトコルの間のブリッジを提供することである。 特に、エントロピー蓄積のヒューリスティックモデルにより、既存の手法よりも量子的優位性が達成不可能な回路サイズ閾値を制限できる。

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