論文の概要: Benchmarking Error Mitigation: Artefactual Improvements in Zero-Noise Extrapolation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.09360v1
- Date: Fri, 10 Jul 2026 12:39:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-13 14:47:12.840238
- Title: Benchmarking Error Mitigation: Artefactual Improvements in Zero-Noise Extrapolation
- Title（参考訳）: ベンチマークエラー除去:ゼロノイズ外挿におけるアーチファクト改善
- Authors: Dominik Köster, Wolfgang Mauerer,
- Abstract要約: 我々は、Richardson Zero-Noise Extrapolation (ZNE)で障害モードを公開する。
補間はもはや基礎となる物理を反映せず、単一のノイズ測定の固定された再スケーリングへと崩壊することを示す。
これは、量子コンピューティングにおける多くの経験的評価の有効性に対する脅威として、まれに考えられない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1683938179815823
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Reliable benchmarking of Quantum Error Mitigation (QEM) requires distinguishing genuine improvements from artefacts of the post-processing arithmetic. In this paper, we expose a failure mode in Richardson Zero-Noise Extrapolation (ZNE), a widely used technique routinely (and often implicitly) relied upon in benchmarks and experiments. When noise amplification operates beyond usable signals - a regime that is quickly reached on current hardware for non-trivial circuits - we show that the extrapolation no longer reflects the underlying physics, but collapses into a fixed rescaling of a single noisy measurement, producing a bogus apparent improvement that is independent of noise amplification. This poses a rarely considered threat to the validity of many empirical evaluations in quantum computing. Measurements on real hardware (IQM Euro-Q-Exa) confirm this collapse with ordinary folding alone: as circuit depth erodes the signal, the reported estimate decouples from the truth and overshoots the ideal by up to 21%. We further introduce a matched-cost "garbage-folding" negative control that carries no usable signal yet reports a larger apparent improvement than genuine folding - showing that the magnitude of an improvement is not evidence of its correctness - alongside a zero-cost check flagging the artefact from data a benchmark already holds. We distil both into a short reporting checklist for ZNE benchmarks.
- Abstract（参考訳）: QEM(Quantum Error Mitigation)の信頼性の高いベンチマークでは、後処理演算のアーチファクトと真の改善を区別する必要がある。
本稿では、ベンチマークや実験で日常的に(そしてしばしば暗黙的に)使われているテクニックである、Richardson Zero-Noise Extrapolation (ZNE)で障害モードを公開する。
ノイズ増幅が使用可能な信号(非自明な回路のために現在のハードウェアに素早く到達する仕組み)を超えて動作する場合、外挿はもはや基礎となる物理を反映せず、単一のノイズ測定の固定再スケーリングへと崩壊し、ノイズ増幅とは無関係に明らかな改善をもたらすことを示す。
これは、量子コンピューティングにおける多くの経験的評価の有効性に対する脅威として、まれに考えられない。
実際のハードウェア(IQM Euro-Q-Exa)の測定では、この崩壊を通常の折り畳みだけで確認している。
さらに、使用可能な信号を持っていないが、真の折り畳みよりも明らかに改善されていることを報告する、マッチしたコストの"ガーベッジ折り畳み"負の制御を導入します。
私たちは両方をZNEベンチマークの短いレポートチェックリストに分解します。
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