論文の概要: Fast-feedback protocols for calibration and drift control in quantum computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.07815v1
• Date: Mon, 08 Dec 2025 18:47:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-09 22:03:55.012904
• Title: Fast-feedback protocols for calibration and drift control in quantum computers
• Title（参考訳）: 量子コンピュータにおけるキャリブレーションとドリフト制御のための高速フィードバックプロトコル
• Authors: Alicia B. Magann, Nathan E. Miller, Robin Blume-Kohout, Peter Maunz, Kevin C. Young,
• Abstract要約: 量子コンピュータのための軽量で適応的なキャリブレーションプロトコルを2種類導入する。 1つ目は、単純で不確定な量子回路の測定結果を使用して、デバイスパラメータをショット・バイ・ショットで更新することを可能にする。 第2のプロトコルは、定出力回路から測定値を収集した後にパラメータを更新する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce two classes of lightweight, adaptive calibration protocols for quantum computers that leverage fast feedback. The first enables shot-by-shot updates to device parameters using measurement outcomes from simple, indefinite-outcome quantum circuits. This low-latency approach supports rapid tuning of one or more parameters in real time to mitigate drift. The second protocol updates parameters after collecting measurements from definite-outcome circuits (e.g.~syndrome extraction circuits for quantum error correction), balancing efficiency with classical control overheads. We use numerical simulations to demonstrate that both methods can calibrate 1- and 2-qubit gates rapidly and accurately even in the presence of decoherence, state preparation and measurement (SPAM) errors, and parameter drift. We propose and demonstrate effective adaptive strategies for tuning the hyperparameters of both protocols. Finally, we demonstrate the feasibility of real-time in-situ calibration of qubits performing quantum error correction, using only syndrome data, via numerical simulations of syndrome extraction in the [[5,1,3]] code.
• Abstract（参考訳）: 高速なフィードバックを生かした量子コンピュータのための2種類の軽量適応キャリブレーションプロトコルを導入する。 1つ目は、単純で不確定な量子回路の測定結果を使用して、デバイスパラメータをショット・バイ・ショットで更新することを可能にする。 この低レイテンシアプローチは、ドリフトを緩和するために1つ以上のパラメータをリアルタイムで高速にチューニングするのをサポートする。 第2のプロトコルは、定出力回路(例えば、量子誤り訂正のためのシンドローム抽出回路)から測定値を収集した後にパラメータを更新し、古典的な制御オーバーヘッドとバランスをとる。 数値シミュレーションを用いて,デコヒーレンス,状態準備測定(SPAM)誤差,パラメータドリフトの存在下においても,両手法が高速かつ正確に1ビットと2ビットのゲートを校正できることを実証した。 両プロトコルのハイパーパラメータをチューニングするための効果的な適応戦略を提案し,実証する。 最後に,[5,1,3]符号におけるシンドローム抽出の数値シミュレーションを用いて, 量子誤り訂正を行う量子ビットのリアルタイムその場キャリブレーションの実現可能性を示す。

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