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Enregistrement W7117584588 · doi:10.1109/iccd65941.2025.00054

Forensics of Error Rates of Quantum Hardware

2025· article· W7117584588 sur OpenAlexaboutno aff
Rupshali Roy, Swaroop Ghosh

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langue
DomaineComputer Science
ThématiqueQuantum Computing Algorithms and Architecture
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Science Foundation
Mots-clésExploitQubitLeverage (statistics)Cloud computingHash functionWord error rateError detection and correctionQuantum computer

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The qubit technologies, basis gate set, noise behavior, speed and coupling architecture are among the various factors that vary among various backends. Although third-party cloud providers offering quantum hardware as a service offer lower cost and flexibility to the users to choose from several qubit technologies, quantum hardware, and coupling maps; the actual execution of the program is not clearly visible to the customer. The success of the user program, in addition to various other metadata such as cost, performance, & number of iterations to converge, depends on the error rate of the backend used. Moreover, the third-party provider and/or tools (e.g., hardware allocator and mapper) may hold insider/outsider adversarial agents to conserve resources and maximize profit by running the quantum circuits on error-prone hardware. Thus it is important to gain visibility of the backend from various perspectives of the computing process e.g., execution, transpilation and outcomes. In this paper, we estimate the error rate of the backend from the original and transpiled circuit. Although many quantum services providers publish the error rates of their backends, we assume that such information may not be accurate and/or correspond to the actual hardware allocated to the program. For the forensics we propose two complementary approaches. First, we exploit the fact that qubit mapping and routing steps of the transpilation process select qubits and qubit pairs with low gate errors to minimize overall error accumulation. We leverage this to rank qubit links into bins and compare with publicly available data we are able to assign a bin rank within a difference of 2 with respect to the actual bin for upto <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$\mathbf{8 3. 5 \%}$</tex> of the qubit links in IBM Sherbrooke and <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$\mathbf{8 0 \%}$</tex> in IBM Brisbane, 127 qubit IBM backends. Second, we derive the error rates of the backends from a pool of programs by solving fidelity equations using numerical nonlinear optimizer. We achieve upto <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$92.7 \%(97.3 \%)$</tex> accuracy for single qubit (2 qubit) gate error rates.

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,908
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,001
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 Opus0,024
Tête enseignante GPT0,295
Écart entre enseignants0,271 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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