論文の概要: Revealing correlated noise with single-qubit operations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.09706v1
- Date: Thu, 13 Feb 2025 19:00:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-17 14:45:37.999281
- Title: Revealing correlated noise with single-qubit operations
- Title(参考訳): 単一ビット演算による相関雑音の除去
- Authors: Balázs Gulácsi, Joris Kattemölle, Guido Burkard,
- Abstract要約: 空間的相関ノイズは、フォールトトレラント量子計算にとって重要な課題である。
これらの相関を検出・定量化するための簡便で効率的な手法を提案する。
具体的には、この相関緩和は、単一量子ビット測定によってアクセス可能であることを示す超放射効果と結びついている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License:
- Abstract: Spatially correlated noise poses a significant challenge to fault-tolerant quantum computation by breaking the assumption of independent errors. Existing methods such as cycle benchmarking and quantum process tomography can characterize noise correlations but require substantial resources. We propose straightforward and efficient techniques to detect and quantify these correlations by leveraging collective phenomena arising from environmental correlations in a qubit register. In these techniques, single-qubit state preparations, single-qubit gates, and single-qubit measurements, combined with classical post-processing, suffice to uncover correlated relaxation and dephasing. Specifically, we use that correlated relaxation is connected to the superradiance effect which we show to be accessible by single-qubit measurements. Analogously, the established parity oscillation protocol can be refined to reveal correlated dephasing through characteristic changes in the oscillation line shape, without requiring the preparation of complex and entangled states.
- Abstract(参考訳): 空間相関ノイズは、独立誤差の仮定を破り、フォールトトレラントな量子計算に重大な課題をもたらす。
サイクルベンチマークや量子プロセストモグラフィといった既存の手法はノイズ相関を特徴づけるが、かなりのリソースを必要とする。
クビットレジスタ内の環境相関から生じる集合現象を利用して,これらの相関を簡易かつ効率的に検出・定量化する手法を提案する。
これらの技術では、単一キュービット状態準備、単一キュービットゲート、および単一キュービット測定が、古典的な後処理と組み合わせられ、相関緩和とデフォーカスを明らかにするのに十分である。
具体的には、この相関緩和は、単一量子ビット測定によってアクセス可能であることを示す超放射効果と結びついている。
同様に、確立されたパリティ発振プロトコルを洗練して、複雑なおよび絡み合った状態の調製を必要とせず、発振線形状の特徴的な変化を通じて相関的なデファス化を明らかにすることができる。
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