論文の概要: Suppressing Frequency Collisions in a Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.06264v1
- Date: Mon, 05 Oct 2026 12:59:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-09 09:40:46.312751
- Title: Suppressing Frequency Collisions in a Quantum Processor
- Title（参考訳）: 量子プロセッサにおける周波数衝突の抑制
- Abstract要約: 周波数群衆化は、クロストーク、リーク、およびオブザーバ依存エラーによる量子プロセッサの超伝導を制限する。
本稿では,2体・3体衝突機構を量子ビット周波数割当上のMax-k-Cut問題にマッピングするハミルトン系フレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.310743957975462
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Frequency crowding, the close spacing of qubit transitions, limits superconducting quantum processors through crosstalk, leakage, and spectator dependent errors. We introduce a Hamiltonian based framework that maps two- and three-body collision mechanisms onto a Max-k-Cut problem on qubit frequency allocation. In order to make larger lattices tractable, we introduce a cluster-stitching protocol that decomposes larger lattices into overlapping subgraphs and reconciles their local frequency assignments into globally consistent configurations. We tested our proposed framework across multiple qubit architectures to suppress dominant collision penalties by revealing a hardware residual crosstalk. We benchmark digitized counterdiabatic QAOA (DC-QAOA), standard QAOA, and simulated annealing. Counterdiabatic terms improve QAOA optimization near steep collision penalties, while simulated annealing achieves the lowest costs on the tested instances. These results indicate that our hardware-aware optimization connects microscopic interaction physics to processor-level frequency planning. These results enable a systematic solver for benchmarking of scalable software hardware co design.
- Abstract（参考訳）: 周波数群衆、量子ビット遷移の近接間隔、超伝導量子プロセッサのクロストーク、リーク、およびオブザーバ依存エラーによる制限。
本稿では,2体・3体衝突機構を量子ビット周波数割当上のMax-k-Cut問題にマッピングするハミルトン系フレームワークを提案する。
大規模格子を抽出可能にするために,大規模格子を重なり合う部分グラフに分解し,局所周波数割り当てを一貫した構成に分解するクラスタスティッチプロトコルを導入する。
ハードウェアの残差クロストークを明らかにすることで、衝突の優位性を抑えるために、複数のキュービットアーキテクチャにまたがって提案したフレームワークを検証した。
我々は,デジタル化された逆断熱処理QAOA(DC-QAOA),標準QAOA,シミュレートアニールのベンチマークを行った。
反断熱条件は急激な衝突ペナルティ付近でのQAOA最適化を改善する一方、シミュレートされたアニールは試験インスタンスの最低コストを達成する。
これらの結果から,我々のハードウェア・アウェア最適化は,微視的相互作用物理とプロセッサレベルの周波数計画とを結びつけることが示唆された。
これらの結果により、スケーラブルなソフトウェアハードウェアのコデザインをベンチマークするための体系的な解決が可能となった。
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