論文の概要: Circuit structure-preserving error mitigation for High-Fidelity Quantum Simulations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.17187v1
• Date: Thu, 22 May 2025 18:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-26 18:08:33.637589
• Title: Circuit structure-preserving error mitigation for High-Fidelity Quantum Simulations
• Title（参考訳）: 高密度量子シミュレーションのための回路構造保存誤差軽減
• Authors: Ruizhe Shen, Tianqi Chen, Ching Hua Lee,
• Abstract要約: 本稿では、パラメータ化量子回路のための回路構造保存誤差軽減フレームワークを提案する。 我々のアプローチの重要な利点は、ゲートエラーを効果的にキャラクタリゼーションし緩和しながら、元の回路アーキテクチャを維持する能力である。 我々の戦略はゲート誘起誤差に対処する実用的な解決策を提供し、現在の量子ハードウェア上で実現可能な量子シミュレーションの範囲を大幅に広げる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.186385511113478
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Developing methods to accurately characterize and mitigate the impact of noise is crucial for enhancing the fidelity of quantum simulations on Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices. In this work, we present a circuit structure-preserving error mitigation framework for parameterized quantum circuits. A key advantage of our approach lies in its ability to retain the original circuit architecture while effectively characterizing and mitigating gate errors, enabling robust and high-fidelity simulations. To demonstrate the effectiveness of our method, we perform variational quantum simulations of a non-Hermitian ferromagnetic transverse-field Ising chain on IBM Quantum processors. The mitigated result shows excellent agreement with exact theoretical predictions across a range of noise levels. Our strategy offers a practical solution for addressing gate-induced errors and significantly broadens the scope of feasible quantum simulations on current quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: ノイズの影響を正確に特徴づけ、緩和する手法の開発は、ノイズ中間量子(NISQ)デバイスにおける量子シミュレーションの忠実度を高めるために重要である。 本稿では,パラメータ化量子回路のための回路構造保存誤差軽減フレームワークを提案する。 我々のアプローチの重要な利点は、ゲートエラーを効果的にキャラクタリゼーションし緩和しつつ、元の回路アーキテクチャを維持する能力であり、ロバストで高忠実なシミュレーションを可能にすることである。 提案手法の有効性を実証するため,IBM 量子プロセッサ上で非エルミート強磁性横磁場イジングチェーンの変動量子シミュレーションを行った。 緩和された結果は、様々な騒音レベルにわたる正確な理論的予測と良好な一致を示している。 我々の戦略はゲート誘起誤差に対処する実用的な解決策を提供し、現在の量子ハードウェア上で実現可能な量子シミュレーションの範囲を大幅に広げる。

関連論文リスト

• Realizing Quantum Adversarial Defense on a Trapped-ion Quantum Processor [3.1858340237924776]
  我々は、イオントラップ量子プロセッサ上に、データ再ロードに基づく量子分類器を実装した。 MNISTデータセットに優れたロバスト性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-04T09:22:59Z)
• Noise-Mitigated Variational Quantum Eigensolver with Pre-training and Zero-Noise Extrapolation [3.205475178870021]
  雑音環境下での分子基底状態エネルギーの正確な計算に有効なノイズ緩和型変分量子固有解器を開発した。 我々は、ゼロノイズ外挿を用いて量子ノイズを緩和し、ニューラルネットワークと組み合わせ、ノイズ適合機能の精度を向上させる。 その結果,本アルゴリズムは,主成分の変分量子固有解器よりも高い精度で,$mathcalO(10-2) sim MathcalO(10-1)$の範囲内でノイズ誤差を抑えることができることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-03T05:34:36Z)
• Robust Quantum Gates against Correlated Noise in Integrated Quantum Chips [11.364693110852738]
  超伝導量子回路におけるロバスト量子ゲートの実験的実現について報告する。 我々の研究は、ノイズ耐性複素量子回路を実現するための汎用的なツールボックスを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-03T16:12:35Z)
• Efficient estimation of trainability for variational quantum circuits [43.028111013960206]
  変動量子回路のコスト関数とその分散を効率よく計算する方法を見出した。 この方法は、変分量子回路のトレーニング容易性を証明し、バレンプラトー問題を克服できる設計戦略を探索するために用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-09T14:05:18Z)
• Quantum circuit debugging and sensitivity analysis via local inversions [62.997667081978825]
  本稿では,回路に最も影響を及ぼす量子回路の断面をピンポイントする手法を提案する。 我々は,IBM量子マシン上に実装されたアルゴリズム回路の例に応用して,提案手法の実用性と有効性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-12T19:39:31Z)
• Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
  本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。 特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z)
• Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
  動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。 不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。 この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
• Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected regime [77.34726150561087]
  量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。 量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z)
• Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
  本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。 QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。 数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-20T12:06:27Z)

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。