論文の概要: Realizing Universal Non-Markovian Noise Suppression

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.20304v1
• Date: Tue, 25 Nov 2025 13:43:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-26 17:37:04.482005
• Title: Realizing Universal Non-Markovian Noise Suppression
• Title（参考訳）: 普遍的非マルコフ雑音抑圧の実現
• Authors: Hongfeng Liu, Zizhao Han, Xinfang Nie, Zhenhuan Liu, Dawei Lu,
• Abstract要約: 量子浄化プロトコルにインスパイアされた非マルコフ雑音抑圧方式を実証する。 我々は、核スピンを用いてプロトコルを実装し、非マルコフノイズがユニタリ演算と非ユニタリチャネルの両方に対して抑制可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3328829017371064
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Non-Markovian noise, arising from environmental memory effects, is the most general and challenging form of noise in quantum computing, and is typically difficult to characterize and suppress. Here, we analyze and experimentally demonstrate a non-Markovian noise suppression scheme inspired by quantum purification protocols. We theoretically prove that, even without noise calibration and assumptions on specific noise models, the scheme can exponentially reduce non-Markovian error rates with respect to the ancillary system size. We implement the protocol using nuclear spins, demonstrating that non-Markovian noise can be suppressed for both unitary operations and non-unitary channels. The observed fidelities and process tomography show close agreement with theoretical predictions, confirming the practicality and effectiveness of the scheme.
• Abstract（参考訳）: 環境記憶効果から生じる非マルコフノイズは、量子コンピューティングにおいて最も一般的で困難なノイズであり、典型的には特徴付けと抑制が難しい。 ここでは,量子浄化プロトコルに着想を得た非マルコフ雑音抑圧方式を解析および実験的に実証する。 理論的には、ノイズ校正や特定のノイズモデルに対する仮定がなくても、このスキームはアシラリーシステムサイズに対して指数関数的に非マルコフ誤差率を減少させることができる。 我々は、核スピンを用いてプロトコルを実装し、非マルコフノイズがユニタリ演算と非ユニタリチャネルの両方に対して抑制可能であることを示す。 観測された忠実さとプロセストモグラフィーは、理論的な予測と密接な一致を示し、このスキームの実用性と有効性を確認した。

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