論文の概要: Personalized Improvement of Standard Readout Error Mitigation using Low-Depth Circuits and Machine Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.03920v1
• Date: Wed, 04 Jun 2025 13:13:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-05 21:20:14.342525
• Title: Personalized Improvement of Standard Readout Error Mitigation using Low-Depth Circuits and Machine Learning
• Title（参考訳）: 低深度回路と機械学習を用いた標準読み出し誤差軽減のパーソナライズされた改善
• Authors: Melody Lee,
• Abstract要約: 本稿では,数値読み出し誤差法の改良手法を提案する。 機械学習を用いて量子システムの読み出し誤差モデルを改善する。 平均二乗誤差の中央値6.6%改善、平均二乗誤差の29.9%改善、および標準誤差軽減アプローチのヘリンジャー距離の10.3%改善を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum computers have shown promise in improving algorithms in a variety of fields. The realization of these advancements is limited by the presence of noise and high error rates, which become prominent especially with increasing system size. Mitigation techniques using matrix inversions, unfolding, and deep learning, among others, have been leveraged to reduce this error. However, these methods are not reflective of the entire gate set of the quantum device and may need further tuning depending on the distance from the most recent calibration time. This paper proposes a method of improvement to numerical readout error techniques, where the readout error model is further refined using measured probability distributions from a collection of low-depth circuits. We use machine learning to improve the readout error model for the quantum system, testing the circuits on the simulated IBM Perth backend using Qiskit. We demonstrate a median 6.6% improvement in fidelity, 29.9% improvement for mean-squared error, and 10.3% improvement in Hellinger distance over the standard error mitigation approach for a seven-qubit system with a circuit depth of four. With further focus directed towards such improvement of these error mitigation techniques, we are one step closer to the fault-tolerant quantum computing era.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは様々な分野におけるアルゴリズムの改善を約束している。 これらの進歩の実現は、特にシステムサイズの増加に伴って顕著になるノイズや高いエラー率の存在によって制限される。 行列逆転、展開、深層学習などを用いた緩和手法は、この誤差を減らすために利用されてきた。 しかし、これらの手法は量子デバイス全体のゲートセットを反映するものではなく、最新の校正時間からの距離に応じてさらなるチューニングを必要とする可能性がある。 本稿では,低深度回路の集合から観測された確率分布を用いて,読み出し誤差モデルをさらに改良する,数値読み出し誤差法の改良手法を提案する。 我々は機械学習を用いて量子システムの読み出し誤差モデルを改善し、Qiskitを使ってシミュレーションしたIBM Perthバックエンド上の回路をテストする。 回路深さが4の7量子ビット系の標準誤差軽減手法に対して,正中率6.6%,平均二乗誤差29.9%,ヘリンジャー距離10.3%の改善を示した。 このようなエラー軽減技術の改善にさらに焦点をあてることで、フォールトトレラントな量子コンピューティングの時代に一歩近づいたことになる。

関連論文リスト

• Application of zero-noise extrapolation-based quantum error mitigation to a silicon spin qubit [0.08603957004874943]
  シリコンスピン量子ビットプラットフォーム上でのゼロノイズ外挿による誤差低減手法の実装について報告する。 この技術は超伝導量子ビット、トラップイオン量子ビット、フォトニックプロセッサなどの他のプラットフォームで実証されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-14T09:51:21Z)
• Fast Flux-Activated Leakage Reduction for Superconducting Quantum Circuits [84.60542868688235]
  量子ビット実装のマルチレベル構造から生じる計算部分空間から漏れること。 パラメトリックフラックス変調を用いた超伝導量子ビットの資源効率向上のためのユニバーサルリーク低減ユニットを提案する。 繰り返し重み付け安定化器測定におけるリーク低減ユニットの使用により,検出されたエラーの総数を,スケーラブルな方法で削減できることを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-13T16:21:32Z)
• Compilation of a simple chemistry application to quantum error correction primitives [44.99833362998488]
  我々は、最小限の化学例に基づいて、フォールトトレラントに量子位相推定を行うために必要な資源を推定する。 単純な化学回路でさえも1000キュービットと2300の量子誤差補正ラウンドを必要とすることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-06T18:00:10Z)
• High-fidelity parallel entangling gates on a neutral atom quantum computer [41.74498230885008]
  最大60個の原子に99.5%の忠実度を持つ2量子エンタングリングゲートの実現を報告した。 これらの進歩は、量子アルゴリズム、誤り訂正回路、デジタルシミュレーションの大規模実装の基礎となった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-11T18:00:04Z)
• Applying NOX Error Mitigation Protocols to Calculate Real-time Quantum Field Theory Scattering Phase Shifts [0.0]
  ノイズ中間スケール量子(NISQ)量子コンピュータ上のリアルタイム散乱計算は、回路全体に蓄積される誤差によって破壊される。 このような物理シミュレーションの精度を向上させるために、Noisy Output eXtrapolation (NOX)として知られる最近のエラー軽減戦略で応用回路を補うことができる。 回路深さが14から37のハードサイクルで21%から74%の誤差低減を示すメトリクスが導入された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-10T16:31:02Z)
• Suppressing quantum circuit errors due to system variability [0.0]
  本稿では,現在のノイズの多い量子コンピューティングプラットフォームに固有の誤差率の変動を考慮した量子回路最適化手法を提案する。 コスト関数を効率よく計算することで、より優れた量子ビット選択を用いて、平均的な不確かさのほとんどを回復できることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-30T15:00:38Z)
• Measuring NISQ Gate-Based Qubit Stability Using a 1+1 Field Theory and Cycle Benchmarking [50.8020641352841]
  量子ハードウェアプラットフォーム上でのコヒーレントエラーを, サンプルユーザアプリケーションとして, 横フィールドIsing Model Hamiltonianを用いて検討した。 プロセッサ上の物理位置の異なる量子ビット群に対する、日中および日中キュービット校正ドリフトと量子回路配置の影響を同定する。 また,これらの測定値が,これらの種類の誤差をよりよく理解し,量子計算の正確性を評価するための取り組みを改善する方法についても論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-08T23:12:55Z)
• Realizing Repeated Quantum Error Correction in a Distance-Three Surface Code [42.394110572265376]
  本稿では,エラーに対する極めて高い耐性を有する表面符号を用いた量子誤り訂正法について述べる。 誤差補正サイクルにおいて、論理量子ビットの4つの基数状態の保存を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-07T13:58:44Z)
• Efficient Noise Mitigation Technique for Quantum Computing [0.4306143768014157]
  本稿では,雑音量子デバイスの平均出力を効率的に推定する新しいプロトコルを提案する。 4つのIBM Q 5量子ビット量子デバイス上で提案プロトコルの有効性を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-10T23:23:03Z)

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。