VAQEM：一种量子误差缓解的变分方法
量子物理
2021-12-14 v1
摘要
变分量子算法（VQAs）对噪声相对鲁棒，但在近期量子机器上，误差仍是 VQAs 的重大损害。必须采用误差缓解技术来提高 VQA 保真度。虽然现有基于理论构建的误差缓解技术带来了显著增益，但理论与真实机器执行之间的脱节限制了其效益。因此，针对目标应用以及目标机器的噪声特征显式优化缓解技术至关重要。我们提出 VAQEM，它动态地将现有误差缓解技术定制到目标量子机器上 VQAs 的实际、动态噪声执行特征。我们通过调谐这些缓解技术的特定特征（类似于传统的旋转角参数）来实现这一点——针对代表当前 VQA 问题的特定目标函数进行改进。在本文中，我们针对两类适用于量子电路空闲时间的误差缓解技术：单量子比特门调度和动力学解耦序列的插入。我们在 IBM Quantum 机器上运行的各种 VQA 应用中，对 VQA 目标测量获得了实质性改进——平均超过 3 倍。更重要的是，所提出的变分方法具有通用性，可扩展到许多其他难以先验选择具体配置的误差缓解技术。将更多缓解技术集成到 VAQEM 框架中，有可能在今天的噪声量子机器上实现实际有用的 VQA 效益。
引用
@article{arxiv.2112.05821,
title = {VAQEM: A Variational Approach to Quantum Error Mitigation},
author = {Gokul Subramanian Ravi and Kaitlin N. Smith and Pranav Gokhale and Andrea Mari and Nathan Earnest and Ali Javadi-Abhari and Frederic T. Chong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.05821},
year = {2021}
}
备注
To appear at The 28th IEEE International Symposium on High-PerformanceComputer Architecture (HPCA-28)