論文の概要: Towards a Digital Twin of Noisy Quantum Computers: Calibration-Driven Emulation of Transmon Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.08313v1
- Date: Fri, 11 Apr 2025 07:30:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-14 14:18:29.162504
- Title: Towards a Digital Twin of Noisy Quantum Computers: Calibration-Driven Emulation of Transmon Qubits
- Title（参考訳）: ノイズ量子コンピュータのディジタル双対化に向けて:トランスモン量子ビットの校正駆動エミュレーション
- Authors: Ronny Müller, Maximilian Zanner, Mika Schielein, Martin Rüfenacht, Elise Jennings, Cica Gustiani,
- Abstract要約: 超伝導トランスモン量子ビットデバイスのディジタルツインを開発した。
モデルパラメータは、ハードウェアキャリブレーションデータから抽出される。
5量子QPUによる実験結果と比較し,本モデルの有効性を検証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We develop a parametric error model to construct a digital twin of a superconducting transmon qubit device. The model parameters are extracted from hardware calibration data and supplementary benchmarking circuits, providing a dynamic, system-specific representation of noise and gate imperfections. Given the strong dependence of qubit performance on calibration procedures, our approach captures real-time device fluctuations. By incorporating predominant noise sources derived from underlying physical processes, we enhance the emulation's accuracy while reducing the data required for model fitting. Finally, we validate our model by comparing its predictions with experimental results from a 5-qubit QPU, achieving a mean total variation distance of 0.15 between the shot distributions. This digital twin can be leveraged for predictive performance analysis, error mitigation strategies, and the optimization of quantum protocols, contributing to more reliable quantum computations.
- Abstract（参考訳）: 超伝導トランスモン量子ビットデバイスのディジタルツインを構築するためのパラメトリック誤差モデルを開発した。
モデルパラメータは、ハードウェアキャリブレーションデータと補足ベンチマーク回路から抽出され、動的でシステム固有のノイズとゲート不完全な表現を提供する。
校正手順にキュービット性能が強く依存していることから,本手法はリアルタイムデバイス変動を捉えている。
基礎となる物理過程から導かれる主成分ノイズ源を組み込むことで,モデルフィッティングに必要なデータを削減するとともに,エミュレーションの精度を向上させる。
最後に,その予測と5キュービットQPUによる実験結果を比較し,ショット分布間の平均総変動距離0.15を達成することにより,本モデルの有効性を検証した。
このディジタルツインは、予測性能分析、エラー軽減戦略、量子プロトコルの最適化に利用することができ、より信頼性の高い量子計算に寄与する。
関連論文リスト
- 2DQuant: Low-bit Post-Training Quantization for Image Super-Resolution [83.09117439860607]
低ビット量子化は、エッジ展開のための画像超解像(SR)モデルを圧縮するために広く普及している。
低ビット量子化は、フル精度(FP)と比較してSRモデルの精度を低下させることが知られている。
本稿では2DQuantという画像超解像のための2段階の低ビット後量子化(PTQ)法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-10T06:06:11Z) - Learning to rank quantum circuits for hardware-optimized performance enhancement [0.0]
本稿では,論理的に等価な量子回路をランク付けするための機械学習に基づく手法を実験的に導入し,実験を行った。
提案手法をランダムなレイアウト選択とMapomaticと呼ばれる一般公開ベースラインの2つの一般的なアプローチと比較する。
我々の最良のモデルでは、ベースラインアプローチと比較して選択誤差が1.8タイムズ$減少し、ランダム選択と比較して3.2タイムズ$減少する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-09T18:00:01Z) - System Characterization of Dispersive Readout in Superconducting Qubits [37.940693612514984]
超伝導量子ビットの分散読み出しに使用される分散シフト、共振器の線形幅、駆動電力を測定するための単一のプロトコルを導入する。
その結果, 共振器のリニア幅は最大値と最小値の2因子で制御できないことがわかった。
また、典型的な量子ビット読み出しで使用されるのと同じ電力レベルを用いて、読み出しシステムの効率を測定するためのプロトコルも導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-01T08:15:16Z) - Charge-parity switching effects and optimisation of transmon-qubit design parameters [0.0]
包括的雑音モデルに基づく量子ビット設計パラメータの最適範囲を同定する。
電荷パリティスイッチは、2量子ゲートの準粒子関連エラー源となる。
本稿では,量子回路実行のための性能指標を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-29T12:05:27Z) - Q-Diffusion: Quantizing Diffusion Models [52.978047249670276]
ポストトレーニング量子化(PTQ)は、他のタスクに対するゴーツー圧縮法であると考えられている。
本稿では,一意なマルチステップパイプラインとモデルアーキテクチャに適した新しいPTQ手法を提案する。
提案手法は,完全精度の非条件拡散モデルを同等の性能を維持しつつ4ビットに定量化できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-08T19:38:59Z) - Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。
サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。
格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z) - Mixed Precision of Quantization of Transformer Language Models for
Speech Recognition [67.95996816744251]
トランスフォーマーが表現する最先端のニューラルネットワークモデルは、実用アプリケーションにとってますます複雑で高価なものになりつつある。
現在の低ビット量子化法は、均一な精度に基づいており、量子化エラーに対するシステムの異なる部分での様々な性能感度を考慮できない。
最適局所精度設定は2つの手法を用いて自動的に学習される。
Penn Treebank (PTB)とSwitchboard corpusによるLF-MMI TDNNシステムの試験を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-29T09:57:00Z) - Parameterized Temperature Scaling for Boosting the Expressive Power in
Post-Hoc Uncertainty Calibration [57.568461777747515]
我々は新しいキャリブレーション手法であるパラメタライズド温度スケーリング(PTS)を導入する。
最新のポストホックキャリブレータの精度保持性能は、その本質的な表現力によって制限されることを実証します。
当社の新しい精度保存手法が,多数のモデルアーキテクチャやデータセット,メトリクスにおいて,既存のアルゴリズムを一貫して上回っていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T10:18:30Z) - Error-robust quantum logic optimization using a cloud quantum computer
interface [0.0]
本稿では,クラウドベースの量子コンピュータとアナログ層プログラミングアクセスを用いて,エラーを発生させる単一キュービット演算の設計と展開について述べる。
我々は,目標動作を実装した数値最適化パルスを設計し,騒音,制御振幅の不安定性,クロストークなど,様々なエラー処理に頑健性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-15T22:47:16Z) - 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) - Integrated tool-set for Control, Calibration and Characterization of
quantum devices applied to superconducting qubits [0.5269923665485903]
本稿では,量的精度の高いシステムモデル,高忠実度ゲート,近似誤差予算を求める手法を提案する。
校正を必要とせずに99.6%の忠実度を達成するコヒーレンス限定共振ゲートを導出する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-21T13:38:45Z)
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。