변이 양자 고유 솔버에 대한 무작위 컴파일 및 무잡음 외삽법을 통한 시너지 양자 오류 완화

변이 양자 고유 솔버에 대한 무작위 컴파일 및 무잡음 외삽법을 통한 시너지 양자 오류 완화

쿠리타 토모치카1, 함맘 카심2, 이시이 마사토시1, 오시마 히로타카1, 사토 신타로1조셉 에머슨2

1Fujitsu Research, Fujitsu Limited, 양자 연구실. 10-1 Morinosato-wakamiya, Atsugi, Kanagawa, Japan (우) 243-0197
2Keysight Technologies Canada, 137 Glasgow St, Kitchener, ON, 캐나다, N2G 4X8

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추상

우리는 VQE(Varial Quantum eigensolver) 알고리즘에 대한 양자 오류 완화 전략을 제안합니다. 우리는 수치 시뮬레이션을 통해 VQE의 매우 적은 양의 일관된 노이즈가 기존 완화 방법으로는 억제하기 어려운 상당히 큰 오류를 일으킬 수 있음을 발견했지만 제안된 완화 전략은 이러한 오류를 크게 줄일 수 있습니다. 제안된 전략은 이전에 보고된 기술, 즉 RC(Randomized Compiling)와 ZNE(Zero-Noise Extrapolation)의 조합입니다. 직관적으로 무작위 컴파일은 회로의 일관된 오류를 확률론적 Pauli 오류로 변환하여 비용 함수를 평가할 때 제로 노이즈 한계에 대한 외삽을 용이하게 합니다. 저분자에 대한 VQE의 수치 시뮬레이션은 제안된 전략이 다양한 유형의 응집성 잡음으로 인해 발생하는 에너지 오류를 최대 XNUMX배까지 완화할 수 있음을 보여줍니다.

양자 계산을 실행할 때 하드웨어 소음으로 인한 계산 오류를 최소화하는 것이 중요합니다. NISQ(노이지 중간 규모 양자) 하드웨어의 경우 양자 오류 완화 기술을 사용하여 이러한 오류를 줄일 수 있습니다. 그러나 응집성 잡음을 해결하는 것은 다음 두 가지 이유로 인해 오류 완화에서 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다. (i) 적은 양의 응집성 잡음이라도 상당한 계산 오류를 초래할 수 있고 (ii) 이러한 오류는 기존 기술을 사용하여 완화하기 어렵습니다.
본 연구에서는 응집성 잡음으로 인해 발생하는 오류를 효과적으로 줄이는 오류 완화 기법을 제안합니다. 이 기술은 무작위 컴파일(RC)과 제로 노이즈 외삽(ZNE)의 시너지 효과를 활용합니다. RC는 일관성 있는 잡음을 확률론적 Pauli 잡음으로 변환하며, 이는 ZNE를 사용하여 효과적으로 완화할 수 있습니다. 변형 양자 고유해석 알고리즘에 대한 수치 시뮬레이션은 제안된 완화 기술이 응집성 잡음에 대해 상당한 오류 억제 효과를 나타냄을 보여줍니다.

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2023-11-20 13:58:16). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

가져올 수 없습니다 Crossref 인용 자료 마지막 시도 중 2023-11-20 13:58:14 : Crossref에서 10.22331 / q-2023-11-20-1184에 대한 인용 데이터를 가져올 수 없습니다. DOI가 최근에 등록 된 경우 이는 정상입니다.

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