論文の概要: Heisenberg Echo Symmetrization for Gate-Insertion Error Mitigation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11372v1
• Date: Thu, 08 Oct 2026 07:03:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.851192
• Title: Heisenberg Echo Symmetrization for Gate-Insertion Error Mitigation
• Title（参考訳）: ゲート挿入誤差軽減のためのハイゼンベルクエコー対称性
• Abstract要約: 本稿では,Heisenberg-echoシンメトリゼーション(Hesenberg-echo symmetrization,HES)を紹介する。 HESはGIと比較して絶対忠実度誤差を1桁から2桁に削減する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Gate insertion (GI) quantum error mitigation replaces involutory gates such as CZ and CX with 2j+1 repetitions of the same gates to nominally amplify noise by the same factor. Analytical and experimental results show that this amplification scaling fails for non-commuting gate noise, as typically encountered in realistic devices. Here we introduce Heisenberg-echo symmetrization (HES), which combines standard GI with an echo inspired by the Heisenberg representation to cancel the leading GI error. In our simulations, HES reduces the absolute fidelity error by one to two orders of magnitude compared with GI. Unlike the more accurate Layered-KIK method, HES is compatible with any hardware and requires only circuit-level access. It enables virtual noise scaling across platforms, potentially reducing sampling overhead substantially. Its agnostic noise amplification also provides full resilience to temporal noise drift. For pure initial states, however, high-rank observables can substantially increase the echo variance relative to non-echoed circuits, whereas rank-one observables incur no additional sampling overhead compared with GI or Layered-KIK. HES is therefore particularly suited to rank-one or nearly rank-one observables.
• Abstract（参考訳）: ゲート挿入(GI)量子誤差軽減は、CZ や CX のような不揮発性ゲートを2j+1 の繰り返しで置き換える。 解析的および実験的な結果は、この増幅スケーリングが非交換ゲートノイズに対して失敗することを示している。 本稿では,Heisenberg-echoシンメトリゼーション(Hesenberg-echo symmetrization,HES)を紹介する。 我々のシミュレーションでは、HESはGIと比較して絶対忠実度誤差を1～2桁削減する。 より正確なLayered-KIK法とは異なり、HESはどんなハードウェアとも互換性があり、回路レベルのアクセスしか必要としない。 プラットフォーム間の仮想ノイズスケーリングを可能にし、サンプリングオーバーヘッドを大幅に削減する可能性がある。 その非依存ノイズ増幅はまた、時間的ノイズドリフトに対する完全なレジリエンスを提供する。 しかし、純粋な初期状態の場合、高階オブザーバブルは非エコ回路と比較してエコーのばらつきを大幅に増大させることができるが、ランク1オブザーバブルはGIやLayered-KIKと比較して追加のサンプリングオーバーヘッドを生じない。 したがって、HESはランク1またはほぼランク1の観測装置に特に適している。

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