通过测量随机化编译实现自适应反馈的电路中测量准概率读出校正
量子物理
2025-01-29 v5
摘要
量子测量是量子计算的基本组成部分。然而，在现代量子计算机上，测量比量子门更容易出错，并且由于测量串扰而易受非幺正误差和非局域关联的影响。虽然读出误差可以在后处理中减轻，但由于需要表征的组合数量巨大的可能状态，这种方法在量子比特数量上效率低下。在这项工作中，我们展示了如何利用随机化编译将测量误差调整为简单的随机误差模型，从而通过从指数级大的混淆矩阵中单个制备态的测量重建的准概率分布，高效地减轻读出误差。我们通过对应用于八个超导 transmon 量子比特寄存器的多种不同制备态进行读出误差校正而无需矩阵求逆，展示了该方法的可扩展性和强大能力。此外，我们表明该方法可以扩展到用于主动反馈的电路中测量，通过准概率误差消除，并演示了对用于检测并主动校正纠缠存储量子比特上比特翻转误差的辅助量子比特上的测量误差校正。我们的方法能够校正大量量子比特上的读出误差，并为在自适应电路中校正读出误差提供了一种策略，其中电路中测量的结果被用于实时对非局域量子比特执行条件操作。
引用
@article{arxiv.2312.14139,
title = {Quasi-Probabilistic Readout Correction of Mid-Circuit Measurements for Adaptive Feedback via Measurement Randomized Compiling},
author = {Akel Hashim and Arnaud Carignan-Dugas and Larry Chen and Christian Juenger and Neelay Fruitwala and Yilun Xu and Gang Huang and Joel J. Wallman and Irfan Siddiqi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.14139},
year = {2025}
}