Almost device-independent calibration beyond Born’s rule: Bell tests for cross-talk detection
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In quantum information, device-independent (DI) protocols offer a new approach to information processing tasks, making minimal assumptions about the devices used. Typically, since these protocols draw conclusions directly from the data collected in a meaningful Bell test, the no-signaling conditions, and often even Born’s rule for local measurements, are taken as premises of the protocol. Here, we demonstrate how to test such premises in an (almost) DI setting, i.e. directly from the raw data and with minimal assumptions. In particular, for IBM’s quantum computing cloud services, we implement the prediction-based ratio protocol to characterize how well the qubits can be accessed locally and independently. More precisely, by performing a variety of Clauser–Horne–Shimony–Holt-type experiments on these systems and carrying out rigorous hypothesis tests on the collected data, we provide compelling evidence showing that some of these qubits suffer from measurement cross-talks, i.e. their measurement statistics are affected by the choice of measurement bases on another qubit. Unlike standard randomized benchmarking, our approach does not rely on assumptions such as gate-independent Markovian noise. Moreover, despite the relatively small number of experimental trials, the direction of ‘signaling’ may also be identified in some cases. Our approach thus serves as a complementary tool for benchmarking the local addressability of quantum computing devices.
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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 | 0,030 | 0,128 |
| 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 | 0,001 | 0,008 |
| Communication savante | 0,003 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,005 |
| 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 ».