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Enregistrement W4400652348 · doi:10.22331/q-2024-07-15-1410

Efficiently improving the performance of noisy quantum computers

2024· article· en· W4400652348 sur OpenAlex
Samuele Ferracin, Akel Hashim, Jean-Loup Ville, Ravi Naik, Arnaud Carignan-Dugas, Hammam Qassim, Alexis Morvan, David Santiago, Irfan Siddiqi, Joel J. Wallman

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueQuantum · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueQuantum Computing Algorithms and Architecture
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesAdvanced Scientific Computing ResearchNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaGovernment of OntarioOffice of ScienceCanada First Research Excellence FundGovernment of CanadaU.S. Department of Energy
Mots-clésComputer scienceNoise (video)TestbedProbabilistic logicQuantum computerExtrapolationQubitComputer engineeringQuantumAlgorithmTheoretical computer scienceArtificial intelligenceMathematicsComputer networkPhysicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Using near-term quantum computers to achieve a quantum advantage requires efficient strategies to improve the performance of the noisy quantum devices presently available. We develop and experimentally validate two efficient error mitigation protocols named ``Noiseless Output Extrapolation" and ``Pauli Error Cancellation" that can drastically enhance the performance of quantum circuits composed of noisy cycles of gates. By combining popular mitigation strategies such as probabilistic error cancellation and noise amplification with efficient noise reconstruction methods, our protocols can mitigate a wide range of noise processes that do not satisfy the assumptions underlying existing mitigation protocols, including non-local and gate-dependent processes. We test our protocols on a four-qubit superconducting processor at the Advanced Quantum Testbed. We observe significant improvements in the performance of both structured and random circuits, with up to <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mn>86</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&amp;#x0025;</mml:mi></mml:math> improvement in variation distance over the unmitigated outputs. Our experiments demonstrate the effectiveness of our protocols, as well as their practicality for current hardware platforms.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,929
Score d'incertitude au seuil0,585

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,220
Écart entre enseignants0,212 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle