From randomized benchmarking experiments to gate-set circuit fidelity: how to interpret randomized benchmarking decay parameters
Notice bibliographique
Résumé
Randomized benchmarking (RB) protocols have become an essential tool for providing a meaningful partial characterization of experimental quantum operations. While the RB decay rate is known to enable estimates of the average fidelity of those operations under gate-independent Markovian noise, under gate-dependent noise this rate is more difficult to interpret rigorously. In this paper, we prove that single-qubit RB decay parameter p coincides with the decay parameter of the gate-set circuit fidelity , a novel figure of merit which characterizes the expected average fidelity over arbitrary circuits of operations from the gate-set. We also prove that, in the limit of high-fidelity single-qubit experiments, the possible alarming disconnect between the average gate fidelity and RB experimental results is simply explained by a basis mismatch between the gates and the state-preparation and measurement procedures, that is, to a unitary degree of freedom in labeling the Pauli matrices. Based on numerical evidence and physically motivated arguments, we conjecture that these results also hold for higher dimensions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,027 | 0,165 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,010 |
| Communication savante | 0,004 | 0,014 |
| Science ouverte | 0,005 | 0,006 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,006 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».