論文の概要: Logarithmic Bias of Zero-Noise Extrapolation under 1/f Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.02444v1
• Date: Mon, 02 Nov 2026 03:08:25 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-11-03 20:09:03.293748
• Title: Logarithmic Bias of Zero-Noise Extrapolation under 1/f Noise
• Title（参考訳）: 1/f雑音下におけるゼロノイズ外挿の対数バイアス
• Abstract要約: 我々は、時間局所雑音と定常有限バンド1/f雑音の同時存在下での完全多重ビットゲート折り畳みの応答を導出した。 我々は、ログドメイン実装を含む応答マッチング外挿を構築し、保持された順序でこの貢献をキャンセルする。 この理論は、記述された制御およびノイズモデル内の任意の有限多重ビット回路に適用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.167428558411371
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• Abstract: Zero-noise extrapolation estimates ideal quantum observables by amplifying noise and extrapolating the measured response. Its accuracy depends on whether the extrapolation model captures the physical effect of amplification, including correlations between repeated operations. Here we derive the response of complete multiqubit gate folding in the simultaneous presence of time-local Markovian noise and stationary finite-band 1/f noise. An ordered circuit kernel couples the observable to noise memory; exact block counting shows how folding samples correlations at increasing time separations. The resulting response contains an r^2 ln r coordinate, with a coefficient fixed by the noise spectrum and the integrated forward-inverse control response. Ordinary polynomial Richardson extrapolation leaves a calculable contribution from this coordinate; the three-node rule (1,3,5) retains 2.73 theta. We construct response-matched extrapolation, including a log-domain implementation, that cancels this contribution at the retained order. Explicit bounds separate the remaining control-shape, finite-band, higher-order, and native-offset errors. The theory applies to arbitrary finite multiqubit circuits within the stated control and noise model, and distinguishes removal of memory-induced bias from an unconditional guarantee of the ideal intercept. Single- and ten-qubit numerical examples illustrate the predicted correction and its response dependence.
• Abstract（参考訳）: ゼロノイズ外挿は、ノイズを増幅し、測定された応答を外挿することによって理想的な量子オブザーバブルを推定する。 その精度は、反復操作間の相関を含む増幅の物理的効果を外挿モデルが捉えるかどうかに依存する。 ここでは、時間局所マルコフ雑音と定常有限バンド1/f雑音が同時に存在する場合に、完全多重ビットゲート折り畳みの応答を導出する。 順序付けられた回路カーネルは、観測可能なノイズメモリとを結合し、正確なブロックカウントは、時間分離の増大時にサンプルの折り畳みがどのように相関するかを示す。 結果の応答はr^2 ln r座標を含み、ノイズスペクトルと積分フォワード逆制御応答によって係数が固定される。 通常の多項式リチャードソン外挿法はこの座標から計算可能な寄与を残し、三極規則(1,3,5)は2.73テータを保持する。 我々は、ログドメイン実装を含む応答マッチング外挿を構築し、保持された順序でこの貢献をキャンセルする。 明示境界は、残りの制御形状、有限帯域、高次、ネイティブオフセットエラーを分離する。 この理論は、記述された制御およびノイズモデル内の任意の有限多重ビット回路に適用され、理想的インターセプトの無条件保証からメモリ誘起バイアスの除去を区別する。 単ビットおよび10ビットの数値例では、予測された補正とその応答依存性が示されている。

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