論文の概要: Unbiased Quantum Error Mitigation Without Reliance on an Accurate Error Model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12864v1
• Date: Thu, 17 Apr 2025 11:42:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-18 14:36:19.889128
• Title: Unbiased Quantum Error Mitigation Without Reliance on an Accurate Error Model
• Title（参考訳）: 正確な誤差モデルに基づく不確実な量子エラー除去
• Authors: Haipeng Xie, Nobuyuki Yoshioka, Kento Tsubouchi, Ying Li,
• Abstract要約: 我々は,1つの正確に測定された誤差パラメータとパウリ誤差のサンプリング器で,偏りのない量子誤差軽減を実現することができることを示した。 提案手法は, 誤差パラメータの揺らぎに頑健であり, 実際には非バイアス量子誤差緩和の限界がある。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4918110778972458
• License:
• Abstract: Probabilistic error cancellation is a quantum error mitigation technique capable of producing unbiased computation results but requires an accurate error model. Constructing this model involves estimating a set of parameters, which, in the worst case, may scale exponentially with the number of qubits. In this paper, we introduce a method called spacetime noise inversion, revealing that unbiased quantum error mitigation can be achieved with just a single accurately measured error parameter and a sampler of Pauli errors. The error sampler can be efficiently implemented in conjunction with quantum error correction. We provide rigorous analyses of bias and cost, showing that the cost of measuring the parameter and sampling errors is low -- comparable to the cost of the computation itself. Moreover, our method is robust to the fluctuation of error parameters, a limitation of unbiased quantum error mitigation in practice. These findings highlight the potential of integrating quantum error mitigation with error correction as a promising approach to suppress computational errors in the early fault-tolerant era.
• Abstract（参考訳）: 確率的エラーキャンセリング(probabilistic error cancel)は、偏りのない計算結果を生成することができる量子エラー軽減技術であるが、正確なエラーモデルを必要とする。 このモデルを構成するには、パラメータの集合を推定する必要があるが、最悪の場合、量子ビットの数とともに指数関数的にスケールすることができる。 本稿では,時空雑音インバージョンと呼ばれる手法を導入し,1つの正確に測定された誤差パラメータとパウリ誤差のサンプリング器を用いて,非バイアス量子誤差軽減を実現することを明らかにする。 エラーサンプリング器は、量子エラー補正とともに効率よく実装することができる。 偏りとコストの厳密な分析を行い、パラメータの測定とサンプリング誤差のコストが、計算自体のコストに匹敵する低いことを示す。 さらに,本手法は,誤差パラメータの揺らぎ,非バイアス量子誤差緩和の限界に対して頑健である。 これらの知見は, 早期耐故障期における計算誤差を抑制するための有望なアプローチとして, 量子誤差緩和と誤り訂正の統合の可能性を強調した。

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