論文の概要: Drift-resilient mid-circuit measurement error mitigation for dynamic circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.11270v1
• Date: Thu, 12 Jun 2025 20:22:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-16 17:50:49.572935
• Title: Drift-resilient mid-circuit measurement error mitigation for dynamic circuits
• Title（参考訳）: ダイナミック回路におけるドリフト弾性中回路測定誤差低減
• Authors: Jader P. Santos, Raam Uzdin,
• Abstract要約: 動的回路は純粋に単体回路よりも大幅に優れる。 現在のソリューションは、時相ノイズドリフトに弱い読み出しノイズの特性に依存している。 キャリブレーションやキャラクタリゼーションを必要とせず, 準備, 中間回路, 測定誤差を解消するためのドリフト耐性プロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Quantum Error mitigation (QEM) for dynamic circuits, i.e. those incorporating mid-circuit measurement and feedforward, is important for two key reasons. First, quantum error correction (QEC) circuit are instances of dynamic circuits, and therefore a compatible QEM can extend circuit depth and address errors that QEC struggles with. Second, recent studies show dynamic circuits can significantly outperform purely unitary ones. However, mid-circuit measurement errors remain a major bottleneck. Current solutions rely on readout noise characterization, which is vulnerable to temporal noise drifts. We propose a drift-resilient protocol for addressing preparation, mid-circuit, and terminating measurement errors without requiring calibration or characterization. One scheme uses parity checks of repeated measurements (suitable for superconducting qubits), while the other leverages reset and feedforward (suitable for trapped ions). We demonstrate our methods experimentally on IBMQ and Quantinuum hardware. Combined with the Layered-KIK gate error mitigation protocol, this readout mitigation approach enables 'End-to-end' mitigation for dynamic circuits, which can improve the outcomes of QEC experiments. Other applications of the presented methods include a faster alternative to gate-set tomography and diagnostics of defective qubits during the execution of the target algorithm.
• Abstract（参考訳）: 動的回路の量子誤差緩和(QEM)は2つの重要な理由により重要である。 第一に、量子エラー補正(QEC)回路は動的回路のインスタンスであるため、互換性のあるQEMはQECが抱える回路深さとアドレス誤差を拡張することができる。 第二に、最近の研究では、動的回路は純粋に単体回路よりも著しく優れていることが示されている。 しかし、中間回路測定誤差は依然として大きなボトルネックとなっている。 現在のソリューションは、時相ノイズドリフトに弱い読み出しノイズの特性に依存している。 キャリブレーションやキャラクタリゼーションを必要とせず, 準備, 中間回路, 測定誤差を解消するためのドリフト耐性プロトコルを提案する。 1つのスキームは繰り返し測定(超伝導量子ビットに適している)のパリティチェックを使用し、もう1つはリセットとフィードフォワード(閉じ込められたイオンに適している)を利用する。 我々はIBMQとQuantinuumのハードウェア上で実験を行った。 The Layered-KIK gate error mitigation Protocolと組み合わせることで、ダイナミック回路の"End-to-end"緩和を可能にし、QEC実験の結果を改善することができる。 提案手法の他の応用としては、ゲートセットトモグラフィーの高速な代替と、ターゲットアルゴリズムの実行時の欠陥量子ビットの診断がある。

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