Riverlane, Cambridge, Inggris
Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.
Abstrak
Fidelitas gerbang yang meningkat pesat untuk operasi yang koheren berarti bahwa kesalahan dalam persiapan dan pengukuran keadaan (SPAM) dapat menjadi sumber kesalahan yang dominan untuk operasi komputer kuantum yang toleran terhadap kesalahan. Hal ini terutama terjadi pada sistem superkonduktor, di mana trade-off dalam ketelitian pengukuran dan masa pakai qubit telah membatasi kinerja secara keseluruhan. Untungnya, sifat persiapan dan pengukuran yang pada dasarnya klasik memungkinkan beragam teknik untuk meningkatkan kualitas menggunakan qubit tambahan yang dikombinasikan dengan kontrol klasik dan pasca-seleksi. Namun dalam praktiknya, pascaseleksi sangat mempersulit penjadwalan proses seperti ekstraksi sindrom. Di sini kami menyajikan rangkaian sirkuit kuantum yang menyiapkan status |0$rangle$ berkualitas tinggi tanpa pasca-seleksi, sebagai gantinya menggunakan gerbang CNOT dan Toffoli untuk mengubah basis komputasi secara non-linier. Kami menemukan peningkatan kinerja yang berarti ketika kesalahan fidelitas gerbang dua qubit berada di bawah 0.2%, dan bahkan kinerja yang lebih baik ketika gerbang Toffoli asli tersedia.
โบ data BibTeX
โบ Referensi
[1] Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C. Bardin, Rami Barends, Rupak Biswas, Sergio Boixo, Fernando GSL Brandao, David A. Buell, dkk. Supremasi kuantum menggunakan prosesor superkonduktor yang dapat diprogram. Alam, 574 (7779): 505โ510, 2019. 10.1038/โs41586-019-1666-5.
https:/โ/โdoi.org/โ10.1038/โs41586-019-1666-5
[2] Jacob Z. Blumoff, Andrew S. Pan, Tyler E. Keating, Reed W. Andrews, David W. Barnes, Teresa L. Brecht, Edward T. Croke, Larken E. Euliss, Jacob A. Fast, Clayton AC Jackson, Aaron M. Jones, Joseph Kerckhoff, Robert K. Lanza, Kate Raach, Bryan J. Thomas, Roland Velunta, Aaron J. Weinstein, Thaddeus D. Ladd, Kevin Eng, Matthew G. Borselli, Andrew T. Hunter, dan Matthew T. Rakher. Persiapan dan pengukuran keadaan dengan fidelitas tinggi dan cepat dalam qubit spin triple-quantum-dot. PRX Quantum, 3: 010352, Maret 2022. 10.1103/โPRXQuantum.3.010352. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPRXQuantum.3.010352.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010352
[3] P. Oscar Boykin, Tal Mor, Vwani Roychowdhury, Farrokh Vatan, dan Rutger Vrijen. Pendinginan algoritmik dan komputer kuantum NMR yang dapat diskalakan. Prosiding National Academy of Sciences, 99 (6): 3388โ3393, 2002. 10.1073/โpnas.241641898.
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.241641898
[4] Gilles Brassard, Yuval Elias, Tal Mor, dan Yossi Weinstein. Prospek dan keterbatasan pendinginan algoritmik. Jurnal Fisika Eropa Plus, 129 (11): 1โ16, 2014. 10.1140/โepjp/โi2014-14258-0.
https: / / doi.org/ 10.1140 / epjp / i2014-14258-0
[5] SM Brewer, J.-S. Chen, AM Hankin, ER Clements, CW Chou, DJ Wineland, DB Hume, dan DR Leibrandt. $^{27}$Al$^{+}$ jam logika kuantum dengan ketidakpastian sistematis di bawah ${10}^{{-}18}$. Fis. Pendeta Lett., 123: 033201, Juli 2019. 10.1103/โPhysRevLett.123.033201. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevLett.123.033201.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.033201
[6] Benyamin Desef. Yquant: Menyusun rangkaian kuantum dalam bahasa yang dapat dibaca manusia. 2020. 10.48550/โARXIV.2007.12931. URL https://โ/โarxiv.org/โabs/โ2007.12931. arXiv:2007.12931.
https://โ/โdoi.org/โ10.48550/โARXIV.2007.12931
arXiv: 2007.12931
[7] John D.Dixon dan Brian Mortimer. Kelompok permutasi. Springer, New York, NY, 1996. 10.1007/โ978-1-4612-0731-3.
https:/โ/โdoi.org/โ10.1007/โ978-1-4612-0731-3
[8] Salvatore S. Elder, Christopher S. Wang, Philip Reinhold, Connor T. Hann, Kevin S. Chou, Brian J. Lester, Serge Rosenblum, Luigi Frunzio, Liang Jiang, dan Robert J. Schoelkopf. Pengukuran qubit dengan ketelitian tinggi yang dikodekan dalam sirkuit superkonduktor bertingkat. Fis. Pendeta X, 10: 011001, Jan 2020. 10.1103/โPhysRevX.10.011001. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevX.10.011001.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.011001
[9] Yuval Elias, Tal Mor, dan Yossi Weinstein. Pendinginan algoritmik semioptimal yang dapat dipraktikkan. Fis. Rev.A, 83: 042340, April 2011. 10.1103/โPhysRevA.83.042340. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevA.83.042340.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.83.042340
[10] Alexander Erhard, Joel J. Wallman, Lukas Postler, Michael Meth, Roman Stricker, Esteban A. Martinez, Philipp Schindler, Thomas Monz, Joseph Emerson, dan Rainer Blatt. Mengkarakterisasi komputer kuantum skala besar melalui pembandingan siklus. Komunikasi Alam, 10 (1): 1โ7, 2019. 10.1038/โs41467-019-13068-7.
https:/โ/โdoi.org/โ10.1038/โs41467-019-13068-7
[11] Josรฉ M. Fernandez, Seth Lloyd, Tal Mor, dan Vwani Roychowdhury. Pendinginan putaran secara algoritmik: Metode praktis untuk meningkatkan polarisasi. Jurnal Internasional Informasi Kuantum, 02 (04): 461โ477, 2004. 10.1142/โS0219749904000419. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1142/โS0219749904000419.
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749904000419
[12] David Gajewski. Analisis Grup yang Dihasilkan oleh Quantum Gates. Tesis PhD, Universitas Toledo, 2009.
[13] Michael R. Geller dan Mingyu Sun. Menuju koreksi kesalahan pengukuran multiqubit yang efisien: metode korelasi berpasangan. Sains dan Teknologi Quantum, 6 (2): 025009, Februari 2021. 10.1088/โ2058-9565/โabd5c9. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1088/โ2058-9565/โabd5c9.
https:/โ/โdoi.org/โ10.1088/โ2058-9565/โabd5c9
[14] Rebecca Hicks, Bryce Kobrin, Christian W. Bauer, dan Benjamin Nachman. Mitigasi kesalahan pembacaan aktif. Fis. Rev.A, 105: 012419, Jan 2022. 10.1103/โPhysRevA.105.012419. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevA.105.012419.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.012419
[15] DB Hume, T. Rosenband, dan DJ Wineland. Deteksi qubit adaptif dengan ketelitian tinggi melalui pengukuran nondemolisi kuantum berulang. Fis. Pendeta Lett., 99: 120502, Sep 2007. 10.1103/โPhysRevLett.99.120502. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevLett.99.120502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.99.120502
[16] IBM. Mengatasi kebisingan: Amplifier terbatas kuantum memberdayakan pembacaan sistem kuantum IBM. Blog Riset IBM, Januari 2020. URL https://โ/โwww.ibm.com/โblogs/โresearch/โ2020/โ01/โquantum-limited-amplifiers/โ. https:/โ/โwww.ibm.com/โblogs/โresearch/โ2020/โ01/โquantum-limited-amplifiers/โ.
https:/โ/โwww.ibm.com/โblogs/โresearch/โ2020/โ01/โquantum-limited-amplifiers/โ
[17] L. Jiang, JS Hodges, JR Maze, P. Maurer, JM Taylor, DG Cory, PR Hemmer, RL Walsworth, A. Yacoby, AS Zibrov, dan MD Lukin. Pembacaan berulang dari satu putaran elektronik melalui logika kuantum dengan tambahan putaran nuklir. Sains, 326 (5950): 267โ272, 2009. 10.1126/โscience.1176496. URL https:/โ/โwww.science.org/โdoi/โabs/โ10.1126/โscience.1176496.
https://โ/โdoi.org/โ10.1126/โscience.1176496
[18] Raymond Laflamme, Junan Lin, dan Tal Mor. Pendinginan algoritmik untuk menyelesaikan persiapan keadaan dan kesalahan pengukuran dalam komputasi kuantum. Tinjauan Fisik A, 106 (1): 012439, 2022. 10.1103/โPhysRevA.106.012439.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.106.012439
[19] Ilya N. Moskalenko, Ilya A. Simakov, Nikolay N. Abramov, Alexander A. Grigorev, Dmitry O. Moskalev, Anastasiya A. Pishchimova, Nikita S. Smirnov, Evgeniy V. Zikiy, Ilya A. Rodionov, dan Ilya S. Besedin . Gerbang dua qubit dengan ketelitian tinggi pada fluksonium menggunakan coupler merdu. npj Informasi Kuantum, 8 (1): 130, 2022. 10.1038/โs41534-022-00644-x.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-022-00644-x
[20] A. Opremcak, CH Liu, C. Wilen, K. Okubo, BG Christensen, D. Sank, TC White, A. Vainsencher, M. Giustina, A. Megrant, B. Burkett, BLT Plourde, dan R. McDermott. Pengukuran ketelitian tinggi dari qubit superkonduktor menggunakan penghitung foton gelombang mikro on-chip. Fis. Pendeta X, 11: 011027, Februari 2021. 10.1103/โPhysRevX.11.011027. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevX.11.011027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011027
[21] jalur sungai. Kode sumber dan data di balik makalah ini. Github, Agustus 2022. URL https:/โ/โgithub.com/โriverlane/โpurification-without-post-selection. https:/โ/โgithub.com/โriverlane/โpurification-without-post-selection.
https:/โ/โgithub.com/โriverlane/โpurification-without-post-selection
[22] Leonard J. Schulman dan Umesh V. Vazirani. Mesin panas skala molekul dan komputasi kuantum yang dapat diskalakan. Dalam Prosiding Simposium ACM Tahunan Ketiga Puluh Satu tentang Teori Komputasi, STOC '99, halaman 322โ329, New York, NY, AS, 1999. Asosiasi Mesin Komputasi. ISBN 1581130678/โ10.1145. URL https://โ/โdoi.org/โ301250.301332/โ10.1145.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301332
[23] Youngkyu Sung, Leon Ding, Jochen Braumรผller, Antti Vepsรคlรคinen, Bharath Kannan, Morten Kjaergaard, Ami Greene, Gabriel O. Samach, Chris McNally, David Kim, Alexander Melville, Bethany M. Niedzielski, Mollie E. Schwartz, Jonilyn L. Yoder, Terry P.Orlando, Simon Gustavsson, dan William D.Oliver. Realisasi gerbang iSWAP bebas CZ dan ZZ dengan ketelitian tinggi dengan coupler yang dapat disetel. Fis. Pendeta X, 11: 021058, Juni 2021. 10.1103/โPhysRevX.11.021058. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevX.11.021058.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.021058
[24] Yasunari Suzuki, Suguru Endo, Keisuke Fujii, dan Yuuki Tokunaga. Mitigasi kesalahan kuantum sebagai teknik pengurangan kesalahan universal: Aplikasi dari NISQ hingga era komputasi kuantum yang toleran terhadap kesalahan. PRX Quantum, 3: 010345, Maret 2022. 10.1103/โPRXQuantum.3.010345. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPRXQuantum.3.010345.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010345
[25] Kristan Temme, Sergey Bravyi, dan Jay M. Gambetta. Mitigasi kesalahan untuk sirkuit kuantum kedalaman pendek. Fisika. Lett., 119: 180509, November 2017. 10.1103/PhysRevLett.119.180509. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevLett.119.180509.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.180509
[26] Ye Wang, Stephen Crain, Chao Fang, Bichen Zhang, Shilin Huang, Qiyao Liang, Pak Hong Leung, Kenneth R. Brown, dan Jungsang Kim. Gerbang dua qubit dengan ketelitian tinggi menggunakan sistem beam steering berbasis sistem mikroelektromekanis untuk pengalamatan qubit individual. Fis. Pendeta Lett., 125: 150505, Okt 2020. 10.1103/โPhysRevLett.125.150505. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevLett.125.150505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.150505
[27] Kenneth Wright, Kristin M. Beck, Sea Debnath, JM Amini, Y. Nam, N. Grzesiak, J.-S. Chen, NC Pisenti, M. Chmielewski, C. Collins, dkk. Membandingkan komputer kuantum 11-qubit. Komunikasi Alam, 10 (1): 1โ6, 2019. 10.1038/โs41467-019-13534-2.
https:/โ/โdoi.org/โ10.1038/โs41467-019-13534-2
[28] Wenchao Xu, Aditya V. Venkatramani, Sergio H. Cantรบ, Tamara ล umarac, Valentin Klรผsener, Mikhail D. Lukin, dan Vladan Vuletiฤ. Persiapan cepat dan deteksi qubit Rydberg menggunakan ansambel atom. Fis. Pendeta Lett., 127: 050501, Juli 2021. 10.1103/โPhysRevLett.127.050501. URL https://โ/โdoi.org/โ10.1103/โPhysRevLett.127.050501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.050501
Dikutip oleh
[1] Adam Kinos dan Klaus Mรธlmer, โOperasi gerbang multiqubit optik pada register kuantum atom yang diblokade eksitasiโ, Penelitian Tinjauan Fisik 5 1, 013205 (2023).
Kutipan di atas berasal dari SAO / NASA ADS (terakhir berhasil diperbarui, 2023-05-06 00:27:38). Daftar ini mungkin tidak lengkap karena tidak semua penerbit menyediakan data kutipan yang cocok dan lengkap.
On Layanan dikutip-oleh Crossref tidak ada data tentang karya mengutip ditemukan (upaya terakhir 2023-05-06 00:27:36).
Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoAiStream. Kecerdasan Data Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- Mencetak Masa Depan bersama Adryenn Ashley. Akses Di Sini.
- Beli dan Jual Saham di Perusahaan PRE-IPO dengan PREIPOยฎ. Akses Di Sini.
- Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-05-04-994/
- :adalah
- :bukan
- :Di mana
- ][P
- 1
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 1996
- 1999
- 2%
- 20
- 2011
- 2014
- 2017
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 2023
- 22
- 23
- 24
- 26%
- 27
- 28
- 7
- 8
- 9
- a
- Aaron
- atas
- ABSTRAK
- Akademi
- mengakses
- ACM
- aktif
- Adam
- menangani
- afiliasi
- AL
- Alexander
- algoritmik
- Semua
- an
- analisis
- dan
- Andrew
- tahunan
- aplikasi
- April
- ADALAH
- AS
- Asosiasi
- pada bulan Agustus
- penulis
- penulis
- tersedia
- dasar
- BE
- Balok
- menjadi
- di belakang
- di bawah
- ben
- benchmarking
- Benyamin
- Lebih baik
- Blog
- Istirahat
- Brian
- Bryan
- by
- cambridge
- chen
- chris
- Christensen
- Christopher
- Clock
- kode
- KOHEREN
- bergabung
- komentar
- Ruang makan besar
- komunikasi
- lengkap
- komputasi
- komputer
- komputer
- komputasi
- kontrol
- hak cipta
- Korelasi
- Melawan
- krain
- siklus
- CZ
- data
- Dave
- David
- Deteksi
- membahas
- dominan
- e
- E&T
- Edward
- efisien
- lebih tua
- Elektronik
- memberdayakan
- memungkinkan
- Mesin
- Perangkat tambahan
- kesalahan
- kesalahan
- dasarnya
- Eropa
- Bahkan
- keluarga
- FAST
- Februari
- kesetiaan
- Menemukan
- Untuk
- Untung
- ditemukan
- dari
- Gates
- dihasilkan
- Gilles
- GitHub
- Go
- sangat
- Grup
- harvard
- Memiliki
- di sini
- High
- berkualitas tinggi
- pemegang
- Hong
- Namun
- HTTPS
- bisa dibaca manusia
- Hume
- i
- IBM
- ibm kuantum
- meningkatkan
- in
- meningkatkan
- sendiri-sendiri
- informasi
- sebagai gantinya
- lembaga
- menarik
- Internasional
- jackson
- jan
- JavaScript
- John
- majalah
- Kim
- bahasa
- besar-besaran
- Terakhir
- Meninggalkan
- Lisensi
- keterbatasan
- Terbatas
- Daftar
- logika
- mesin-mesin
- matthew
- max-width
- Mungkin..
- berarti
- berarti
- pengukuran
- pengukuran
- metode
- Michael
- mitigasi
- molekuler
- Bulan
- Nam
- nasional
- asli
- Alam
- New
- NY
- tidak
- Kebisingan
- nuklir
- NY
- Oktober
- of
- on
- Buka
- operasi
- Operasi
- or
- asli
- Orlando
- secara keseluruhan
- halaman
- kertas
- khususnya
- prestasi
- fisik
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- plus
- praktek
- Mempersiapkan
- menyajikan
- Prosiding
- proses
- Prosesor
- prospek
- memberikan
- diterbitkan
- penerbit
- penerbit
- kualitas
- Kuantum
- Komputer Kuantum
- komputer kuantum
- komputasi kuantum
- informasi kuantum
- Supremasi kuantum
- sistem kuantum
- qubit
- qubit
- RAMI
- realisasi
- pengurangan
- referensi
- daftar
- sisa
- berulang-ulang
- penelitian
- menyelesaikan
- ulasan
- kenaikan
- jalan sungai
- ROBERT
- Roland
- Ryan
- s
- terukur
- Skala
- penjadwalan
- Ilmu
- Sains dan Teknologi
- ILMU PENGETAHUAN
- SEA
- Simon
- tunggal
- sumber
- kode sumber
- Spam
- Berputar
- putar qubit
- berputar
- Negara
- Negara
- Stephen
- berhasil
- seperti itu
- cocok
- matahari
- superkonduktor
- Simposium
- sistem
- sistem
- tamara
- teknik
- Teknologi
- bahwa
- Grafik
- mereka
- tesis
- ini
- Melalui
- Judul
- untuk
- terhadap
- Ketidaktentuan
- bawah
- Universal
- universitas
- diperbarui
- URL
- Amerika Serikat
- menggunakan
- variasi
- melalui
- volume
- W
- ingin
- adalah
- we
- ketika
- putih
- lebar
- dengan
- tanpa
- bekerja
- Wright
- X
- Ye
- tahun
- York
- zephyrnet.dll