論文の概要: Basic distillation with realistic noise
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.06175v1
- Date: Tue, 08 Apr 2025 16:18:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-09 13:29:18.579203
- Title: Basic distillation with realistic noise
- Title（参考訳）: 現実的な雑音を伴う基礎蒸留
- Authors: Vikesh Siddhu, Erick Winston, David C. McKay, Ali Javadi-Abhari,
- Abstract要約: エンタングルメント蒸留はモジュラー量子コンピューティングと長距離量子通信の重要な構成要素である。
我々は様々なデバイスノイズモデルを用いて蒸留をシミュレートし、固定周波数IBMデバイス上で蒸留実験を行う。
本研究は, 量子デバイスにおいて, エンタングルメント蒸留をモジュラーコンピューティングのプリミティブとして用いるためのメトリクスと要件を理解するのに有用である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4774307482336066
- License:
- Abstract: Entanglement distillation is a key component of modular quantum computing and long-range quantum communications. However, this powerful tool to reduce noise in entangled states is difficult to realize in practice for two main reasons. First, operations used to carry out distillation inject noise they seek to remove. Second, the extent to which distillation can work under realistic device noise is less well-studied. In this work, we both simulate distillation using a variety of device noise models and perform distillation experiments on fixed-frequency IBM devices. We find reasonable agreement between experimental data and simulation done using Pauli and non-Pauli noise models. In our data we find broad improvement when the metric of success for distillation is to improve average Bell fidelity under effective global depolarizing noise, or remove coherent errors, or improve the Bell fidelity of mildly degraded Bell pairs. We pave the way to obtain broad improvement from distillation under a stricter, but practically relevant, metric: distill non-local Bell pairs with higher fidelity than possible to obtain with other available methods. Our results also help understand metrics and requirements for quantum devices to use entanglement distillation as a primitive for modular computing.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメント蒸留はモジュラー量子コンピューティングと長距離量子通信の重要な構成要素である。
しかし, 絡み合った状態の雑音を低減させるこの強力なツールは, 2つの主な理由から実現が困難である。
第一に、蒸留処理で取り除こうとするノイズを注入する操作。
第二に、リアルな装置ノイズの下で蒸留が機能する程度は、あまりよく研究されていない。
本研究では,様々な装置のノイズモデルを用いて蒸留をシミュレートし,固定周波数IBMデバイス上で蒸留実験を行う。
パウリと非パウリノイズモデルを用いて行った実験データとシミュレーションの間に妥当な一致を見出した。
以上の結果から, 有効脱分極雑音下での平均ベル忠実度を向上したり, コヒーレント誤差を除去したり, 軽度に劣化したベルペアのベル忠実度を向上したりすることが, 蒸留成功の指標として大きく改善された。
我々は, より厳密な, 実質的には関係のある, より厳密な蒸留法により, より高忠実な非局所ベル対を蒸留し, 他の方法で得られる方法よりも幅広い改良を得る方法を模索した。
また, 量子デバイスにおいて, エンタングルメント蒸留をモジュラーコンピューティングのプリミティブとして用いるためのメトリクスや要件を理解する上でも有効である。
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