論文の概要: Almost device-independent calibration beyond Born's rule: Bell tests for cross-talk detection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.18949v1
• Date: Mon, 24 Mar 2025 17:59:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-25 14:35:01.738602
• Title: Almost device-independent calibration beyond Born's rule: Bell tests for cross-talk detection
• Title（参考訳）: ボルン規則を超えるほぼデバイス非依存キャリブレーション:クロストーク検出のためのベル試験
• Authors: Gelo Noel M. Tabia, Alex Yueh-Ting Shih, Jin-Yuan Zheng, Yeong-Cherng Liang,
• Abstract要約: デバイスに依存しないプロトコルは、情報処理タスクに対する新しいアプローチを提供する。 私たちは、(ほぼ)デバイスに依存しない設定でオンプレミスをテストする方法を示します。 IBMの量子コンピューティングクラウドサービスでは、予測ベースの比率プロトコルを実装しています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In quantum information, device-independent protocols offer a new approach to information processing tasks, making minimal assumptions about the devices used. Typically, since these protocols draw conclusions directly from the data collected in a meaningful Bell test, the no-signaling conditions, and often even Born's rule for local measurements, are taken as premises of the protocol. Here, we demonstrate how to test such premises in an (almost) device-independent setting, i.e., directly from the raw data and with minimal assumptions. In particular, for IBM's quantum computing cloud services, we implement the prediction-based ratio protocol to characterize how well the qubits can be accessed locally and independently. More precisely, by performing a variety of Clauser-Horne-Shimony-Holt-type experiments on these systems and carrying out rigorous hypothesis tests on the collected data, we provide compelling evidence showing that some of these qubits suffer from cross-talks, i.e., their measurement statistics are affected by the choice of measurement bases on another qubit. Unlike standard randomized benchmarking, our approach does not rely on assumptions such as gate-independent Markovian noise. Moreover, despite the relatively small number of experimental trials, the direction of "signaling" may also be identified in some cases. Our approach thus serves as a complementary tool for benchmarking the local addressability of quantum computing devices.
• Abstract（参考訳）: 量子情報において、デバイスに依存しないプロトコルは、情報処理タスクに対する新しいアプローチを提供する。 通常、これらのプロトコルは意味のあるベルテストで収集されたデータから直接結論を引き出すため、符号付けの条件や、しばしば局所測定のためのボルンの規則さえもプロトコルの前提として扱われる。 ここでは、(ほぼ)デバイスに依存しない設定、すなわち、生データから直接、最小限の仮定で、そのような前提をテストする方法を実証する。 特に、IBMの量子コンピューティングクラウドサービスでは、予測ベースの比例プロトコルを実装し、キュービットがローカルと独立にどのようにアクセスできるかを特徴付ける。 より正確には、これらのシステム上で様々なクレーター・ホーネ・シモニー・ホルト型の実験を行い、収集したデータに対して厳密な仮説テストを行うことで、これらのクビットのいくつかがクロストークに悩まされていることを示す説得力のある証拠を与える。 標準的なランダム化ベンチマークとは異なり、我々の手法はゲート非依存マルコフ雑音のような仮定に依存しない。 さらに、実験の回数が比較的少ないにもかかわらず、「シグナリング」の方向も特定できる場合もある。 そこで本手法は,量子コンピューティングデバイスのローカルアドレス可能性のベンチマークを行うための補完ツールとして機能する。

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