論文の概要: Using Universal Frame Randomization and Randomized Compilation to Mitigate Errors in Quantum Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.14142v2
- Date: Mon, 03 Nov 2025 17:36:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-04 16:14:22.195317
- Title: Using Universal Frame Randomization and Randomized Compilation to Mitigate Errors in Quantum Optimization
- Title（参考訳）: 量子最適化におけるユニバーサルフレームランダム化とランダム化コンパイルを用いた誤差軽減
- Authors: Rachel E. Johnson, Joshua A. Job, Steve Adachi,
- Abstract要約: 短期量子デバイスでは、エラー低減が不可欠である。
2つの有望なテクニックは、普遍的なフレームランダム化とランダム化コンパイルである。
いずれの手法も誤差を軽減でき、予想される極端エネルギー値は5.25pm0.145$と4.08pm0.36$である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Error mitigation is essential for near-term quantum devices, and two promising techniques are universal frame randomization and Randomized Compilation. These methods insert random twirling gates into a circuit to reduce errors while preserving unitarity and depth. We apply universal frame randomization and Randomized Compilation to the quantum approximate optimization algorithm (QAOA) with $p=1$ on a superconducting quantum circuit system, demonstrating its potential to improve energy calculations. Specifically, we investigate the use of QAOA to calculate the lowest energy state of a frustrated Ising ring system and compare the results of randomized circuits generated using both techniques. Our results show that both methods can mitigate errors, with expected extremal energy values of $5.25\pm0.145$ and $4.08\pm0.36$, for Randomized Compilation and universal frame randomization respectively, compared to $2.63\pm0.068$ without randomization and $5.676\pm0.006$ with a noiseless simulator.
- Abstract（参考訳）: 短期量子デバイスには誤差低減が不可欠であり、普遍的なフレームランダム化とランダム化コンパイルという2つの有望な手法がある。
これらの手法は回路にランダムなツイリングゲートを挿入し、ユニタリティと深さを保ちながらエラーを低減する。
超伝導量子回路の量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)に対して,普遍的なフレームランダム化とランダム化コンパイルを適用し,その可能性を示す。
具体的には,フラストレーションイジングリングシステムの低エネルギー状態を計算するためにQAOAを用い,両手法を用いて生成したランダム化回路の結果を比較した。
その結果、ランダム化コンパイルと普遍的なフレームランダム化はそれぞれ5.25\pm0.145$と4.08\pm0.36$で、ランダム化なしでは2.63\pm0.068$、ノイズのないシミュレータでは5.676\pm0.006$であることがわかった。
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