論文の概要: Error Mitigation by Zero-Noise Extrapolation (ZNE) in Indirect-Control System

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.13038v1
• Date: Fri, 09 Oct 2026 05:49:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.413732
• Title: Error Mitigation by Zero-Noise Extrapolation (ZNE) in Indirect-Control System
• Title（参考訳）: 間接制御系におけるゼロノイズ外挿(ZNE)による誤差低減
• Abstract要約: 間接制御VQEフレームワークにおけるゼロノイズ外挿(ZNE)の実現可能性について検討する。 一次元のXYスピン鎖の対称性を利用するZNEに基づく誤差緩和戦略を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3402766213273842
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The indirect-control paradigm offers a scalable approach to quantum computation by restricting external operations to a small subset of qubits, whereas the entire system evolves under its intrinsic many-body Hamiltonian. This framework reduces hardware complexity and limits the noise introduced through control channels. Recently, Anan et al. proposed an implementation of the variational quantum eigensolver (VQE) within this indirect-control architecture. However, the impact and integration of quantum error mitigation techniques in such a setting remain largely unexplored. In particular, zero-noise extrapolation (ZNE), a widely used error mitigation strategy, has not yet been systematically adapted to indirect-control VQE. A key requirement of ZNE is the controlled amplification of noise, which is commonly achieved through circuit-level techniques such as unitary folding. In the indirect-control framework, however, quantum operations are largely governed by continuous time-evolution under the system Hamiltonian, making the construction of physically realizable inverse operations non-trivial. In this study, we investigate the feasibility of implementing ZNE within the indirect-controlVQEframework.We address the challenges associated with unitary folding in the presence of time-evolution operators and, with a minimal relaxation of the indirect-control constraint, we propose a ZNE-based error-mitigation strategy that exploits the symmetry of the one-dimensional XY spin chain.
• Abstract（参考訳）: 間接制御パラダイムは、外部操作を量子ビットの小さな部分集合に制限することで、量子計算へのスケーラブルなアプローチを提供する。 このフレームワークは、ハードウェアの複雑さを減らし、制御チャネルを通じて導入されたノイズを制限する。 近年、Ananらはこの間接制御アーキテクチャにおける変分量子固有解法(VQE)の実装を提案した。 しかし、そのような環境での量子エラー軽減技術の影響と統合はほとんど未解明のままである。 特に、広く使われているエラー緩和戦略であるゼロノイズ補間(ZNE)は、まだ間接制御VQEに体系的に適応していない。 ZNEの鍵となる要件はノイズの制御増幅であり、ユニタリ折り畳みのような回路レベルの技術によって一般的に達成される。 しかし、間接制御フレームワークでは、量子演算は主にハミルトニアン系の連続時間進化によって支配され、物理的に実現可能な逆演算の構築は非自明である。 本研究では, 間接制御型VQEフレームワークにおけるZNEの実現可能性について検討し, 時間進化演算子の存在下でのユニタリ折り畳みに関する課題に対処し, 間接制御制約の緩和を最小限に抑えながら, 一次元XYスピンチェーンの対称性を利用したZNEに基づく誤差緩和戦略を提案する。

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