論文の概要: Efficient characterization of coherent and correlated noise in layers of gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.02030v1
• Date: Wed, 02 Jul 2025 17:34:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-04 15:37:14.99174
• Title: Efficient characterization of coherent and correlated noise in layers of gates
• Title（参考訳）: ゲート層におけるコヒーレントおよび相関ノイズの効率的な評価
• Authors: Marianna Crupi, J. Ignacio Cirac, Flavio Baccari,
• Abstract要約: 本稿では,量子チャネルに対する低次アンサッツに基づく量子プロセストモグラフィープロトコルを提案する。 我々は、このプロトコルを、定数の非クリフォードゲートを持つ量子ゲートの層からなるチャネルに拡張し、次いで低度ノイズチャネルに拡張する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3277163122167433
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a quantum process tomography protocol based on a low-degree ansatz for the quantum channel, i.e. when it can be expressed as a fixed-degree polynomial in terms of Pauli operators. We demonstrate how to perform tomography of such channels with a polynomial amount of effort relative to the size of the system, by employing random state preparation and measurements in the Pauli basis. We extend the applicability of the protocol to channels consisting of a layer of quantum gates with a fixed number of non-Clifford gates, followed by a low-degree noise channel. Rather than inverting the layer of quantum gates in the hardware, which would introduce new errors, we effectively carry out the inversion by classical post-processing while maintaining the protocol's efficiency. Numerical simulations support our theoretical findings and demonstrate the feasibility of our method.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子チャネルに対する低次アンサッツに基づく量子プロセストモグラフィープロトコルを提案する。 パウリ基底のランダムな状態準備と測定を用いて,このようなチャネルのトモグラフィーをシステムの大きさに対して多項式量で行う方法を示す。 我々は、プロトコルの適用性を、定数の非クリフォードゲートを持つ量子ゲートの層からなるチャネルに拡張し、次いで低度ノイズチャネルに拡張する。 ハードウェア内の量子ゲートの層を反転させるのではなく、プロトコルの効率を保ちながら、古典的な後処理による反転を効果的に行う。 数値シミュレーションは理論的な結果をサポートし,本手法の有効性を実証する。

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