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超出可精确验证区域的零噪声外推经典基准测试

量子物理 2023-07-03 v1

摘要

在最近的一项工作中,一种量子错误缓解协议被应用于从IBM Eagle量子处理器上具有多达127127个量子比特、多达60    \mboxCNOT60 \; - \; \mbox{CNOT}层的电路获得的期望值。为了对该量子协议的有效性进行基准测试,考虑了一类物理动机的量子电路族,其允许在不同区域访问精确解。该族在Clifford电路之间插值,并在低深度处额外评估,此时精确验证是可行的。观察到对于高度纠缠的参数区域,电路超出了矩阵乘积态和等距张量网络态近似方法的验证能力。在此我们将实验结果与海森堡演化的矩阵乘积算符模拟进行比较,发现它们通过利用与Clifford电路的接近性和有限算符增长,比这些纯态方法提供了更紧密的近似。最近其他近似方法已被用于模拟完整电路直至其最大范围。我们观察到迄今为止不同经典方法之间存在高达20%20\%的差异,该不确定度与实验的自举误差棒相当。基于不同的近似方案,我们提出了对原始电路族的修改,以挑战此处讨论的特定经典方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.17839,
  title  = {Classical benchmarking of zero noise extrapolation beyond the exactly-verifiable regime},
  author = {Sajant Anand and Kristan Temme and Abhinav Kandala and Michael Zaletel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.17839},
  year   = {2023}
}