論文の概要: Quantum Error Suppression via Symmetry-Averaged Virtual Distillation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.21962v1
- Date: Sat, 20 Jun 2026 09:28:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 23:30:46.702074
- Title: Quantum Error Suppression via Symmetry-Averaged Virtual Distillation
- Title（参考訳）: 平均仮想蒸留による量子エラー抑制
- Authors: Canyu He, Chunhua Zeng, Ruyu Yang, Yongdan Yang,
- Abstract要約: 仮想蒸留の前に対称性平均化を適用する誤り抑圧プロトコルである対称性平均化仮想蒸留(SAVD)を導入する。
得られたスペクトル抑制機構を解析し、VDの状態プレコンディショニング層としての対称性平均化の役割を同定する。
この結果は、量子シミュレーションを強化するための一般的な対称性に基づくアーキテクチャを提供する。
- 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: Reliable quantum simulation is limited by both algorithmic approximations and hardware noise, which usually coexist in the output of near-term and early fault-tolerant quantum devices. Existing error-suppression strategies often target these error sources separately. Here, we introduce symmetry-averaged virtual distillation (SAVD), an error-suppression protocol that applies symmetry averaging before virtual distillation and treats both imperfections at the density-matrix level. The protocol constructs a symmetry-averaged output ensemble from symmetry-labeled implementations, leaving the symmetry-invariant target contribution unchanged while averaging residual components over symmetry-related branches. Virtual distillation (VD) is then applied to this averaged ensemble, rather than to the raw output state, to amplify its dominant eigencomponent. We analyze the resulting spectral suppression mechanism and identify the role of symmetry averaging as a state-preconditioning layer for VD. Numerical demonstrations on an isotropic Heisenberg chain show improved accuracy in the presence of both coherent algorithmic errors and hardware noise. Our results provide a general symmetry-based architecture for enhancing quantum simulations.
- Abstract（参考訳）: 信頼性のある量子シミュレーションはアルゴリズム近似とハードウェアノイズの両方によって制限される。
既存のエラー抑制戦略は、しばしばこれらのエラーソースを別々にターゲットする。
本稿では, 仮想蒸留前における対称性平均化を適用し, 密度行列レベルでの両欠陥処理を行う誤り抑圧プロトコルである, 対称性平均化仮想蒸留(SAVD)を導入する。
このプロトコルは対称性ラベル付き実装から平均出力アンサンブルを構築し、対称性の不変なターゲットのコントリビューションはそのまま残らず、対称性関連ブランチ上の残留成分を平均化する。
仮想蒸留(VD)は、その支配的な固有成分を増幅するために、生の出力状態ではなく、この平均的なアンサンブルに適用される。
得られたスペクトル抑制機構を解析し、VDの状態プレコンディショニング層としての対称性平均化の役割を同定する。
等方性ハイゼンベルク鎖上の数値実験では、コヒーレントアルゴリズム誤差とハードウェアノイズの両方の存在下で精度が向上した。
この結果は、量子シミュレーションを強化するための一般的な対称性に基づくアーキテクチャを提供する。
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