論文の概要: I-QMapper: Error-Aware Layout Optimization and Device Diagnostics for NISQ Hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.27508v1
- Date: Thu, 25 Jun 2026 19:44:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-29 18:24:25.308689
- Title: I-QMapper: Error-Aware Layout Optimization and Device Diagnostics for NISQ Hardware
- Title（参考訳）: I-QMapper: NISQハードウェアにおけるエラー認識レイアウト最適化とデバイス診断
- Abstract要約: 超伝導量子ハードウェア上でのノイズ対応レイアウトの選択、可視化、分析のためのJupyterベースのオープンソースツール。
I-QMapperは、NISQデバイス上でのラピッドレイアウトプロトタイピングとインフォームドノイズ対応の実験設計の両方をサポートすることを目的としている。
- 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: Achieving high-fidelity execution on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) hardware requires careful selection of physical qubit layouts, as gate errors, readout errors, and coherence times vary across the device and drift over time. Currently, qubit mapping is performed either through manual inspection of device calibration data or through automated layout pipelines, neither of which provides integrated, interactive layout visualization combined with calibration analytics. In this work, we present the Interactive Quantum Mapper (I-QMapper), a Jupyter-based, open-source tool for noise-aware layout selection, visualization, and analysis on superconducting quantum hardware. I-QMapper offers two operating modes: a general-purpose mode for arbitrary circuits, and a dedicated mode for quantum-chemistry applications, specifically tailored to the Local Unitary Cluster Jastrow (LUCJ) ansatz. Within each mode, a Design panel supports interactive layout construction, while an Error panel provides calibration analytics through four temporal viewing modes (Live, Snapshot, Intraday, and Multi-day range) together with threshold filtering and delta-mode comparison for drift identification. Each layout receives a Layout-Quality Score (LQS) that aggregates the readout and two-qubit gate errors of the layout into a single quality value. Starting from the automatic LUCJ circuit-generation provided by IBM Quantum, we extend it to a multi-programming setting in which multiple circuits are mapped onto a single quantum processing unit (QPU). I-QMapper further supports side-by-side visualization of two quantum backends and layout comparison, and session export for experimental reproducibility. By combining interactive exploration with calibration analytics, I-QMapper aims to support both rapid layout prototyping and informed noise-aware experimental design on NISQ devices.
- Abstract（参考訳）: ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)ハードウェア上での高忠実性実行を実現するには、ゲートエラー、リードアウトエラー、コヒーレンス時間など、物理的キュービットレイアウトを慎重に選択する必要がある。
現在、qubitマッピングはデバイスキャリブレーションデータの手動検査や自動レイアウトパイプラインを通じて行われており、どちらも統合されたインタラクティブなレイアウト視覚化とキャリブレーション分析の組み合わせを提供していない。
本研究では,超伝導量子ハードウェア上でのノイズ対応レイアウトの選択,可視化,解析を行うためのJupyterベースのオープンソースツールであるInteractive Quantum Mapper(I-QMapper)を提案する。
I-QMapperは、任意の回路のための汎用モードと、量子化学アプリケーションのための専用モードの2つの操作モードを提供している。
デザインパネルはインタラクティブなレイアウト構成をサポートし、Errorパネルは4つの時間的視聴モード(Live、Snapshot、Intraday、Multi-day Range)を通じてキャリブレーション分析を行い、しきい値のフィルタリングとデルタモードの比較を行う。
各レイアウトはLayout-Quality Score (LQS) を受け取り、レイアウトの読み出しと2ビットゲートエラーを単一の品質値に集約する。
IBM Quantumによる自動LUCJ回路生成から始まり、複数の回路を1つの量子処理ユニット(QPU)にマッピングするマルチプログラミング環境に拡張する。
I-QMapperはさらに、2つの量子バックエンドとレイアウトの比較を並べて可視化し、実験的な再現性のためのセッションエクスポートをサポートする。
I-QMapperは、インタラクティブな探索とキャリブレーション分析を組み合わせることで、NISQデバイス上でのラピッドレイアウトプロトタイピングとインフォームドノイズ対応の実験設計の両方をサポートすることを目指している。
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