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利用循环错误重构估计误差轮廓中的相干贡献

量子物理 2024-06-19 v3

摘要

缓解与校准方案对于最大化当今含噪中等规模量子(NISQ)硬件的计算能力至关重要,但这些方案通常专门用于处理相干或退相干误差源之一。因此,在基准测试错误抑制工具时,量化这两类错误是一项理想特性。在本文中,我们提出一种可扩展且以循环为中心的方法,用于详细估计硬计算循环误差轮廓中的相干贡献。我们建议的协议基于循环错误重构(CER),也称为K体噪声重构(KNR)。该协议类似于循环基准测试(CB),因为它提供基于Pauli保真度估计的以循环为中心的诊断[1]。我们在CER中引入一个额外超参数,允许硬循环在经受Pauli旋转之前被折叠多次。对我们所加超参数的不同值执行CER,可通过保真度衰减公式的推广来估计相干错误贡献。我们通过在量子模拟器上的数值模拟确认了方法的准确性,并在三块IBM芯片(即ibmq_guadalupe、ibmq_manila和ibmq_montreal)上进行了概念验证实验。在所有三个实验中,我们测得了偏置于Z的显著相干错误。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.09945,
  title  = {Estimating Coherent Contributions to the Error Profile Using Cycle Error Reconstruction},
  author = {Arnaud Carignan-Dugas and Shashank Kumar Ranu and Patrick Dreher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.09945},
  year   = {2024}
}

备注

42 pages, 12 figures, to be published in the journal Quantum