論文の概要: Quantum Noise Suppression at Scale with Crosstalk-Robust Gate Sets

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.15758v1
• Date: Mon, 16 Mar 2026 18:00:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-18 17:42:06.924167
• Title: Quantum Noise Suppression at Scale with Crosstalk-Robust Gate Sets
• Title（参考訳）: クロストーク・ロバストゲートセットを用いたスケールでの量子ノイズ抑制
• Authors: Andy J. Goldschmidt, Emilio Peláez Cisneros, Ryan Sitler, Kevin Olsson, Kaitlin N. Smith, Gregory Quiroz,
• Abstract要約: そこで我々は,局所性を利用したスケーラブルな最適制御問題を用いて,クロストーク・ロバストゲートセットを提案する。 ペアワイズ量子クロストークの抑制により、ゲートセットはマルチキュービット回路に拡張するロバスト性を実現する。 完全最適制御ゲートセットが量子アルゴリズムに与える影響について、最初の既知の評価を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4302720665991904
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We introduce crosstalk-robust gate sets, which are obtained using a novel, scalable optimal control problem exploiting locality. Through the suppression of pairwise quantum crosstalk, the gate sets enable robustness that extends to multi-qubit circuits. The IBM Quantum Platform devices provide a testbed for our gate sets, where we study their efficacy via error suppression protocols and randomized parallel single-qubit circuits of up to eight qubits. Furthermore, we provide the first known assessment of the impact of complete optimal control gate sets on quantum algorithms. Using a Hamiltonian simulation of a four-qubit transverse field Ising model, we show that noise-informed gates enhance median algorithmic performance by a factor of four over baseline Gaussian gates using the same calibration procedures. Lastly, we provide numerical evidence that optimized gate sets enable larger qubit-qubit coupling strengths that can cut two-qubit gate times in half. This result confirms that hardware-software co-design using quantum optimal control can create new opportunities for quantum computing architectures.
• Abstract（参考訳）: そこで我々は,局所性を利用したスケーラブルな最適制御問題を用いて,クロストーク・ロバストゲートセットを提案する。 ペアワイズ量子クロストークの抑制により、ゲートセットはマルチキュービット回路に拡張するロバスト性を実現する。 IBM Quantum Platformデバイスはゲートセットのテストベッドを提供し、エラー抑制プロトコルと最大8キュービットの並列シングルキュービット回路をランダム化する。 さらに、完全最適制御ゲートセットが量子アルゴリズムに与える影響について、最初の既知の評価を行う。 4ビットの逆場Isingモデルのハミルトニアンシミュレーションを用いて、ノイズインフォームドゲートは同じキャリブレーション法を用いて、ベースラインガウスゲートの4つの係数で中央値のアルゴリズム性能を向上させることを示した。 最後に,最適化されたゲートセットは,2キュービットのゲート時間を半減できるような,より大きいキュービット-キュービット結合強度を実現することができることを示す。 この結果は、量子最適制御を用いたハードウェアとソフトウェアの共同設計が、量子コンピューティングアーキテクチャの新しい機会を生み出すことを確認している。

関連論文リスト

• Above 99.9% Fidelity Single-Qubit Gates, Two-Qubit Gates, and Readout in a Single Superconducting Quantum Device [58.154405222706146]
  2つのトランスモンキュービットがチューナブルカプラを介して結合された超伝導回路におけるキュービットカップラー結合強度のチューニングは、高忠実度単一および2キュービットゲートを可能にする。 我々は、平均で40hのCZゲート忠実度99.93%、同時シングルキュービットゲート忠実度99.98%、単一デバイスで99.94%以上の読み出し忠実度を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-22T14:49:47Z)
• Realizing a Continuous Set of Two-Qubit Gates Parameterized by an Idle Time [34.99747682571461]
  連続ゲートセットは、短期量子アルゴリズムの鍵となる要素である。 トランスモン量子ビットに作用する制御された任意の位相ゲートのハードウェア効率,連続的な集合を実証する。 このネイティブゲートセットは、深さを減らし、短期量子アルゴリズムの性能を向上させる可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-14T08:49:47Z)
• Efficient compilation of quantum circuits using multi-qubit gates [0.0]
  本稿では,Ising型,長距離,マルチキュービット・エンタングリングゲートのシーケンスに一般回路分解を実装したコンパイル方式を提案する。 我々は,2量子ゲートを用いた従来の実現法と比較して,量子ボリュームの対数関係を20%$から25%$に改善することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-28T19:08:13Z)
• Quantum circuit synthesis via a random combinatorial search [0.0]
  我々はランダムな探索手法を用いて、完全な量子状態準備や任意のターゲットを持つユニタリ演算子合成を実装した量子ゲート列を求める。 完全忠実度量子回路の分数は、回路サイズが単位忠実度を達成するために必要な最小回路サイズを超えると、急速に増加することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-29T00:59:29Z)
• Direct pulse-level compilation of arbitrary quantum logic gates on superconducting qutrits [36.30869856057226]
  任意のqubitおよびqutritゲートを高忠実度で実現でき、ゲート列の長さを大幅に削減できることを示す。 最適制御ゲートは少なくとも3時間ドリフトでき、同じ校正パラメータを全ての実装ゲートに利用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-07T22:15:43Z)
• Software mitigation of coherent two-qubit gate errors [55.878249096379804]
  2量子ゲートは量子コンピューティングの重要な構成要素である。 しかし、量子ビット間の不要な相互作用(いわゆる寄生ゲート)は、量子アプリケーションの性能を低下させる。 寄生性2ビットゲート誤差を軽減するための2つのソフトウェア手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-08T17:37:27Z)
• Experimental implementation of non-Clifford interleaved randomized benchmarking with a controlled-S gate [0.1759008116536278]
  一部の応用では、クリフォードでない2ビットゲートにアクセスするとより最適な回路分解が生じる。 我々は、クラウドベースのIBM量子コンピューティング上で、低エラー非クリフォード制御された$fracpi2$ phase (CS) ゲートの校正を実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-16T18:00:02Z)
• Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
  変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。 本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。 この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。