論文の概要: Enhancing quantum noise characterization via extra energy levels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.09131v1
• Date: Tue, 10 Jun 2025 18:00:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-13 06:35:01.823742
• Title: Enhancing quantum noise characterization via extra energy levels
• Title（参考訳）: 余剰エネルギー準位による量子ノイズのキャラクタリゼーションの強化
• Authors: Senrui Chen, Akel Hashim, Noah Goss, Alireza Seif, Irfan Siddiqi, Liang Jiang,
• Abstract要約: 量子ビット部分空間におけるSPAMとゲートノイズの両方を特徴付ける際に、余剰エネルギーレベルを用いてゲージのあいまいさを低減する方法を示す。 超伝導量子コンピューティングデバイスにこれらのアイデアを実験的に実装し,ノイズ特性の精度向上を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5512834881538398
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Noise is a major challenge for building practical quantum computing systems. Precise characterization of quantum noise is crucial for developing effective error mitigation and correction schemes. However, state preparation and measurement (SPAM) errors on many current platforms can introduce large ambiguity into conventional noise characterization methods. In this work, we propose a scheme for enhancing quantum noise characterization using additional energy levels. We first develop a comprehensive theory on the identifiability of n-qudit SPAM noise given high-quality single-qudit control, showing the existence of gauge freedoms which can be completely described using subsystem depolarizing maps. We then show how to use these extra energy levels to reduce the gauge ambiguity in characterizing both SPAM and gate noise in the qubit subspace. We experimentally implement these ideas on a superconducting quantum computing device and demonstrate a qutrit-enabled enhancement in noise characterization precision.
• Abstract（参考訳）: ノイズは実用的な量子コンピューティングシステムを構築する上で大きな課題である。 量子ノイズの高精度なキャラクタリゼーションは、効率的な誤差軽減と補正手法の開発に不可欠である。 しかし,現状の多くのプラットフォームにおける状態準備計測(SPAM)誤差は,従来のノイズ評価手法に大きな曖昧さをもたらす可能性がある。 そこで本研究では,エネルギーレベルを付加した量子ノイズ評価手法を提案する。 まず,n-qudit SPAMノイズの高品質単一周波数制御による識別性に関する包括的理論を開発し,サブシステム脱分極写像を用いて完全に記述可能なゲージ自由度の存在を示す。 次に、これらの余剰エネルギーレベルを用いて、量子ビット部分空間におけるSPAMとゲートノイズの両方を特徴づけるゲージのあいまいさを低減する方法を示す。 超伝導量子コンピューティングデバイスにこれらのアイデアを実験的に実装し,ノイズ特性の精度向上を実証する。

関連論文リスト

• Provably Robust Training of Quantum Circuit Classifiers Against Parameter Noise [49.97673761305336]
  ノイズは、信頼できる量子アルゴリズムを達成するための大きな障害である。 本稿では,パラメータ化量子回路分類器のロバスト性を高めるための雑音耐性学習理論とアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-24T02:51:34Z)
• Lindblad-like quantum tomography for non-Markovian quantum dynamical maps [46.350147604946095]
  本稿では,Lindblad-like quantum tomography (L$ell$QT) を量子情報プロセッサにおける時間相関ノイズの量子的特徴付け手法として紹介する。 単一量子ビットの強調力学について、L$ell$QT を詳細に論じ、量子進化の複数のスナップショットを可能性関数に含めることの重要性を正確に理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-28T19:29:12Z)
• Power Characterization of Noisy Quantum Kernels [52.47151453259434]
  一般化誤差が小さい場合でも,量子カーネル法は予測能力に乏しい。 我々は、量子計算にノイズの多い量子カーネル法を用いるために重要な警告を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-31T01:02:16Z)
• Quantum error mitigation for Fourier moment computation [49.1574468325115]
  本稿では、超伝導量子ハードウェアにおける核効果場理論の文脈におけるフーリエモーメントの計算に焦点を当てる。 この研究は、制御反転ゲートを用いたアダマール試験にエコー検証と雑音再正規化を統合した。 ノイズモデルを用いて解析した結果,2桁のノイズ強度が顕著に低下することが判明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-23T19:10:24Z)
• Readout error mitigated quantum state tomography tested on superconducting qubits [0.0]
  量子二レベルオブジェクト(量子ビット)からなるシステムで見られる現実的なノイズを補正するための読み出し誤差軽減機能をテストする。 状態トモグラフィーの文脈で読み出し誤差を軽減することにより、この手法は主に読み出しモード、アーキテクチャー、ノイズ源、量子状態非依存となる。 読み出し誤差を低減させるノイズ源を同定し,読み出し回数を最大30倍に削減した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-07T10:54:17Z)
• Scalable noisy quantum circuits for biased-noise qubits [37.69303106863453]
  安定猫量子ビットの既存システムに動機づけられたビットフリップ誤差のみに影響されるバイアスノイズ量子ビットを考察する。 現実的なノイズモデルでは、位相フリップは無視できないが、Pauli-Twirling近似では、ベンチマークが最大106ドルのゲートを含む回路の正しさを確認できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-03T11:27:50Z)
• Leveraging hardware-control imperfections for error mitigation via generalized quantum subspace [0.8399688944263843]
  完全フォールトトレランスのない量子コンピューティングの時代には、量子エラー緩和技術を通じてノイズ効果を抑え、量子デバイスの計算能力を高めることが不可欠である。 最も効果的なノイズ非依存誤差緩和スキームの1つは、一般化量子部分空間展開(GSE)法である。 本稿では,異なるノイズレベルを持つ量子状態のコピーを用いた誤り緩和量子状態を構成するフォールト・サブスペース法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-14T07:01:30Z)
• Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
  この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。 振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。 このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:18:41Z)
• Achieving fault tolerance against amplitude-damping noise [1.7289359743609742]
  我々は,振幅減衰雑音の存在下で,フォールトトレラントな量子コンピューティングコンポーネントのプロトコルを開発する。 フォールトトレラントなエンコードガジェットの集合を記述し、ノイズの擬似閾値を計算する。 我々の研究は、量子フォールトトレランスのアイデアをターゲット雑音モデルに適用する可能性を実証している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-12T14:59:54Z)
• Generalized quantum subspace expansion [0.2936007114555107]
  本稿では,量子コンピュータにおける新しい量子部分空間法を提案する。 実質的に拡張された部分空間をフル活用することにより、与えられたハミルトニアンのスペクトルに存在するノイズを効率的に緩和することができる。 提案手法は,従来の誤り認識型QEM手法の利点を継承し,その欠点を克服する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-06T13:34:19Z)
• Pulse-level noisy quantum circuits with QuTiP [53.356579534933765]
  我々はQuTiPの量子情報処理パッケージであるqutip-qipに新しいツールを導入する。 これらのツールはパルスレベルで量子回路をシミュレートし、QuTiPの量子力学解法と制御最適化機能を活用する。 シミュレーションプロセッサ上で量子回路がどのようにコンパイルされ、制御パルスがターゲットハミルトニアンに作用するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-20T17:06:52Z)
• 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)
• Multi-level Quantum Noise Spectroscopy [40.434546680037606]
  既存の量子ノイズ分光プロトコルは、量子システムに影響を与えるノイズの集合量を測定する。 超伝導量子ビットのマルチレベルエネルギー構造を利用するスピンロックベースのQNSプロトコルを提案し,実験的に検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-05T17:31:30Z)
• Mitigating realistic noise in practical noisy intermediate-scale quantum devices [0.5872014229110214]
  量子エラー緩和(QEM)は、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスに不可欠である。 従来のQEM方式の多くは、各ゲートの前後にノイズが現れる離散ゲートベース回路を前提としている。 新たなQEM法により効果的に抑制できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-14T16:51:35Z)

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。