論文の概要: Efficient noise tailoring and detection of hypergraph states using Clifford circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.12870v1
• Date: Mon, 17 Mar 2025 06:57:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-18 12:29:32.017563
• Title: Efficient noise tailoring and detection of hypergraph states using Clifford circuits
• Title（参考訳）: クリフォード回路を用いた高速ノイズ調整とハイパーグラフ検出
• Authors: Guedong Park, Jinzhao Sun, Hyunseok Jeong,
• Abstract要約: 本研究は、ハイパーグラフ状態のノイズを調整・検出するための効率的なクリフォード回路ベーススキームを提案する。 我々は、クリフォード回路を介してノイズレートの畳み込み方程式を求め、この畳み込み方程式の非線形性とハイパーグラフ状態入力のクリフォード階層との間の接続を橋渡しする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Hypergraph states are important magic resources for realizing universal quantum computation and diverse non-local physical phenomena. However, noise detection for such states is challenging due to their large dimension and entanglement. This work proposes an efficient Clifford circuit-based scheme for tailoring and detecting noise in third-ordered hypergraph states generated by CCZ, CZ, and Z gates. The core part of our scheme is converting the noisy input state into a diagonal form and obtaining the convolution equation of noise rate via Clifford circuits. The depth of the Clifford circuit can be reduced to a constant, depending on the structure of the hypergraph state. After that, we decode it using the fast Hadamard-Walsh transform or some approximation method. The approximation with respect to the $l_2$-norm can be done efficiently by the number of qubits while keeping sufficient precision. Furthermore, the sparse noise assumption, which frequently holds in current experimental setups, enables $ l_1$ approximation. Compared with state verification methods, our method allows us to attain richer information on noise rates and apply various noise-adapted error correction and mitigation methods. Moreover, it bridges the connection between the convolution equation's nonlinearity and the Clifford hierarchy of the hypergraph state inputs. Our results provide a deeper understanding of the nature of highly entangled systems and drive the interests of the research venues concerning magic state implementation.
• Abstract（参考訳）: ハイパーグラフ状態は、普遍的な量子計算と多様な非局所的な物理現象を実現するための重要な魔法の資源である。 しかし、そのような状態に対するノイズ検出は、その大きな次元と絡み合いのため困難である。 本研究は,CCZ,CZ,Zゲートが生成する3次ハイパーグラフ状態におけるノイズの調整と検出を行う,効率的なクリフォード回路に基づく手法を提案する。 提案手法の中核となるのは,ノイズ入力状態を対角形に変換し,クリフォード回路によるノイズレートの畳み込み方程式を求めることである。 クリフォード回路の深さは、ハイパーグラフ状態の構造によって一定にすることができる。 その後、高速なアダマール・ウォルシュ変換や近似法を用いて復号する。 $l_2$-norm に対する近似は、十分な精度を維持しながら、キュービットの数によって効率的に行うことができる。 さらに、現在の実験的な設定で頻繁に発生するスパースノイズ仮定は、$ l_1$近似を可能にする。 状態検証法と比較して, ノイズレートのリッチな情報を得ることができ, 様々なノイズ適応誤差補正法と緩和法を適用することができる。 さらに、畳み込み方程式の非線形性とハイパーグラフ状態入力のクリフォード階層との間の接続を橋渡しする。 本研究は,高度に絡み合ったシステムの性質を深く理解し,マジック状態の実装に関する研究施設の関心を喚起するものである。

関連論文リスト

• Robust ultra-shallow shadows [0.251657752676152]
  低深度計測回路の幅広いクラスに対して,ロバストなシャドウ推定プロトコルを提案する。 弱相関局所雑音に対して、測定チャネルは効率的な行列積表現を有する。 テンソルネットワークツールを用いて実験データから直接推定する方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-09T18:00:09Z)
• Optimized Noise Suppression for Quantum Circuits [0.40964539027092917]
  クロストークノイズは、例えば、クロス共鳴ベースの超伝導量子プロセッサにおける深刻なエラー源である。 Intrepidプログラミングアルゴリズムは、スワップ挿入によって最適化されたキュービットルーティングに関する以前の作業を拡張する。 最大127キュービットの2つのチップのクロストークノイズを特徴付けることで,提案手法の評価を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-12T07:34:59Z)
• Scalable noisy quantum circuits for biased-noise qubits [37.69303106863453]
  安定猫量子ビットの既存システムに動機づけられたビットフリップ誤差のみに影響されるバイアスノイズ量子ビットを考察する。 現実的なノイズモデルでは、位相フリップは無視できないが、Pauli-Twirling近似では、ベンチマークが最大106ドルのゲートを含む回路の正しさを確認できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-03T11:27:50Z)
• Characterizing low-frequency qubit noise [55.41644538483948]
  量子ビット周波数のゆらぎは、スケーラブルな量子コンピュータへの道のりで克服すべき主要な問題の1つである。 ゆらぎの統計は、定期的に繰り返されるラムゼー測定の結果の相関子を測定することで特徴づけられる。 この研究は、進化する雑音の存在下での繰り返し測定中に量子力学を記述する方法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-04T22:48:43Z)
• High-Order Qubit Dephasing at Sweet Spots by Non-Gaussian Fluctuators: Symmetry Breaking and Floquet Protection [55.41644538483948]
  非ガウスゆらぎによるqubit dephasingについて検討した。 非ガウス雑音に特有の対称性破壊効果を予測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-06T18:02:38Z)
• Performance of teleportation-based error correction circuits for bosonic codes with noisy measurements [58.720142291102135]
  テレポーテーションに基づく誤り訂正回路を用いて、回転対称符号の誤り訂正能力を解析する。 マイクロ波光学における現在達成可能な測定効率により, ボソニック回転符号の破壊ポテンシャルは著しく低下することが判明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-02T16:12:13Z)
• Benchmarking near-term quantum computers via random circuit sampling [3.48887080077816]
  我々は,任意の非クリフォードゲートの層によって誘導される雑音の総量を,サンプリング効率よく推定できるアルゴリズムを開発した。 我々のアルゴリズムは、Googleの量子超越実験にインスパイアされ、ランダム回路サンプリングに基づいている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-11T17:49:16Z)
• Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous variable quantum key distribution [58.720142291102135]
  連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。 構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。 特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:02:55Z)
• Simulating quench dynamics on a digital quantum computer with data-driven error mitigation [62.997667081978825]
  本稿では、実量子データにおけるノイズの影響を軽減するために用いられる、クリフォードデータ回帰に基づくいくつかの手法の最初の実装の1つを示す。 一般に、クリフォードデータ回帰に基づく手法は、ゼロノイズ外挿法と比較して有利である。 これはこの種の研究でこれまで調査された中で最大のシステムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-23T16:56:14Z)
• Efficient and robust certification of genuine multipartite entanglement in noisy quantum error correction circuits [58.720142291102135]
  実効多部絡み(GME)認証のための条件付き目撃手法を導入する。 線形な二分割数における絡み合いの検出は, 多数の測定値によって線形にスケールし, GMEの認証に十分であることを示す。 本手法は, 距離3の位相的カラーコードとフラグベースの耐故障バージョンにおける安定化作用素の雑音可読化に適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-06T18:00:07Z)
• Error mitigation with Clifford quantum-circuit data [0.8258451067861933]
  本稿では,ゲート型量子コンピュータに適用可能な,スケーラブルな誤り軽減手法を提案する。 この方法はクリフォードゲートからなる量子回路を介して、トレーニングデータ$X_itextnoisy,X_itextexact$を生成する。 提案手法の性能をクビット数,回路深さ,非クリフォードゲート数と比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-20T16:53:43Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。