論文の概要: Noise Correlations as a Resource in Pauli-Twirled Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12054v1
- Date: Thu, 12 Mar 2026 15:24:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-13 14:46:26.17888
- Title: Noise Correlations as a Resource in Pauli-Twirled Circuits
- Title（参考訳）: パウリツイラー回路の資源としてのノイズ相関
- Authors: Antoine Brillant, Rohan N Rajmohan, Peter Groszkowski, Alireza Seif, Jens Koch, Aashish Clerk,
- Abstract要約: 広範に相関するガウス雑音に対して,ランダム化コンパイル(Randomized Comppiling, RRC)は相関の強度と時間範囲を減少させる。
驚くべきことに、この忠実度は常に相関関係の存在によって増大している。
また, RCは浴槽相関の量子成分を抑制し, 弱い雑音を古典的なものとして安全に扱えることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.15393457051344298
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Randomized compiling (RC) is an established tool to tailor arbitrary quantum noise channels into Pauli errors. The effect of both spatial and temporal noise correlations in randomly compiled circuits, however, is not fully understood. Here, we show that for a broad class of correlated Gaussian noise, RC reduces both the strength and temporal range of correlations. For Clifford circuits, we derive a simple analytical expression for the circuit fidelity of randomly compiled circuits. Surprisingly, we show that this fidelity is always increased by the presence of correlations, suggesting that correlations are a resource in randomly compiled circuits. To leading order in system-bath coupling, we also show that RC suppresses the quantum component of bath correlations, implying that one can safely treat weak noise as being classical. Finally, through extensive numerical simulations, we show that our results remain valid for many relevant non-Clifford circuits. These results clarify how RC mitigates memory effects and enhances circuit robustness.
- Abstract（参考訳）: ランダム化コンパイル(Randomized Comppiling, RRC)は、任意の量子ノイズチャネルをパウリエラーに調整するための確立されたツールである。
しかし、ランダムにコンパイルされた回路における空間的ノイズ相関と時間的ノイズ相関の影響は、完全には理解されていない。
ここでは,広範に相関するガウス雑音に対して,RCは相関の強度と時間範囲の両方を減少させることを示す。
クリフォード回路の場合、ランダムにコンパイルされた回路の回路忠実度に関する簡単な解析式を導出する。
驚いたことに、この忠実度は常に相関の存在によって増大しており、相関がランダムにコンパイルされた回路のリソースであることを示唆している。
システムバス結合において, RCはバス相関の量子成分を抑制し, 弱い雑音を古典的なものとして安全に扱えることを示す。
最後に、広範囲な数値シミュレーションにより、我々の結果は、多くの関連する非クリフォード回路に対して有効であることを示す。
これらの結果は、RCがメモリ効果を緩和し、回路の堅牢性を高めるかを明らかにする。
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