Estimating Coherent Contributions to the Error Profile Using Cycle Error Reconstruction
Notice bibliographique
Résumé
Mitigation and calibration schemes are central to maximize the computational reach of today's Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) hardware, but these schemes are often specialized to exclusively address either coherent or decoherent error sources. Quantifying the two types of errors hence constitutes a desirable feature when it comes to benchmarking error suppression tools. In this paper, we present a scalable and cycle-centric methodology for obtaining a detailed estimate of the coherent contribution to the error profile of a hard computing cycle. The protocol that we suggest is based on Cycle Error Reconstruction (CER), also known as K-body Noise Reconstruction (KNR). This protocol is similar to Cycle Benchmarking (CB) in that it provides a cycle-centric diagnostic based on Pauli fidelity estimation \cite{erhard2019characterizing}. We introduce an additional hyper-parameter in CER by allowing the hard cycles to be folded multiple times before being subject to Pauli twirling. Performing CER for different values of our added hyper-parameter allows estimating the coherent error contributions through a generalization of the fidelity decay formula. We confirm the accuracy of our method through numerical simulations on a quantum simulator, and perform proof-of-concept experiments on three IBM chips, namely <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mml:mtext mathvariant="monospace">ibmq_guadalupe</mml:mtext></mml:mrow></mml:math>, <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mml:mtext mathvariant="monospace">ibmq_manila</mml:mtext></mml:mrow></mml:math>, and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mml:mtext mathvariant="monospace">ibmq_montreal</mml:mtext></mml:mrow></mml:math>. In all three experiments, we measure substantial coherent errors biased in Z.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».