Development and Demonstration of an Efficient Readout Error Mitigation Technique for use in NISQ Algorithms
针对随机测量读出误差缓解中逐采样换电路导致的高延迟问题,论文基于 Rigetti 硬件与控制系统改进实现高效近似状态估计,可抑制相关误差并在1.5分钟内处理10^6个样本。
2023-04-20 quant-ph
Modeling and mitigation of cross-talk effects in readout noise with applications to the Quantum Approximate Optimization Algorithm
我们引入了一个相关的测量噪声模型,可以有效地描述和特点,并承认有效的噪声缓解的边缘概率分布的水平。噪声缓解可以执行一些错误,我们推导出上限。该模型的表征是有效地使用对角探测器重叠断层扫描-最近推出的量子重叠断层扫描的重建与有限的局部性读出噪声的问题的概括。该过程允许使用包含X和恒等门的随机组合的$O(k2^klog(N))$电路来表征$N$ -量子比特设备上的$k$ -局部测量串扰。我们使用IBM的(Rigetti的)设备对15(23)个量子比特进行实验,以测试噪声模型和错误缓解方案,并与没有缓解相比,通过因子$>22$($>5.5$)获得错误的平均减少。有趣的是,我们发现,测量噪声的相关性不对应于设备的物理布局。此外,我们数值研究了读出噪声对量子近似优化算法(QAOA)性能的影响。我们在模拟中观察到,对于许多客观的哈密顿算子,包括随机MAX-2-SAT实例和Sherrington-Kirkpatrick模型,噪声缓解提高了优化的质量。最后,我们提供的参数,为什么在QAOA优化的过程中的估计的本地能源(或成本)条款往往表现得像不相关的变量,这大大降低了采样的复杂性相比,悲观的误差分析的能量估计。我们还表明,类似的效果预期哈尔随机量子态和浅深度随机电路产生的状态。
2021-05-27 quant-ph
False Positives Raised by Quantum Readout Error Mitigation
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);State Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学精密与智能化学重点实验室);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文揭示了量子读取误差缓解中初始化误差的系统性偏差问题,指出其导致保真度高估和假阳性风险,并提出可容忍初始化误差率的上限以保障误差缓解效果。
2026-07-21 quant-ph
Efficient quantum readout-error mitigation for sparse measurement outcomes of near-term quantum devices
针对近期量子器件的稀疏测量结果,本文提出两种O(ns²)复杂度的高效QREM方法,并在IBM器件与MLAE模拟中验证其可扩展且误差缓解更优。
2025-05-15 quant-ph
Readout Error Mitigation for Mid-Circuit Measurements and Feedforward
Harvard University(哈佛大学);Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)(新加坡科技研究局)
提出一种通用协议,通过反馈减少中电路测量错误,提升NISQ设备的量子电路鲁棒性。
2025-02-03 quant-ph
Quantum readout error mitigation via deep learning
量子计算设备不可避免地会出现错误。为了利用量子技术在实际应用中的计算优势,量子算法和协议必须在噪声和缺陷下可靠地实现。由于噪声和缺陷限制了可以在量子设备上实现的量子线路的大小,因此开发不需要额外量子位和门的量子错误缓解技术至关重要。在这项工作中,我们提出了一种基于深度学习的协议,用于减少量子硬件上的读出错误。我们的技术是基于训练人工神经网络的测量结果从实验中获得的简单的量子线路组成的单量子比特门。通过神经网络和深度学习,可以校正非线性噪声,这是现有线性反演方法无法实现的。我们的方法对现有的方法的优势是通过量子读出错误缓解IBM五量子比特量子设备上进行的实验证明。
2021-12-07 physics.data-an quant-ph
Mitigation of Crosstalk Errors in Quantum Measurements
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);National Taiwan Normal University(台湾师范大学)
针对多量子比特测量中的串扰误差,提出基于量子探测器层析成像的缓解协议,在IBM量子硬件上验证了误差抑制效果。
2026-05-29 quant-ph
Mitigation of readout noise in near-term quantum devices by classical post-processing based on detector tomography
我们提出了一个简单的方案,以减少在实验中的量子系统与有限数量的测量结果的读出误差。我们的方法依赖于执行经典的后处理,其之前是量子探测器断层扫描,即,描述给定量子测量设备的正算子值测度(POVM)的重建。如果测量设备仅受可逆经典噪声的影响,则可以校正在同一设备上执行的未来实验的结果统计。为了支持这一计划的实际适用性,近期量子设备,我们在IBM的和Rigetti的量子处理器中实现的测量的特征。我们发现,对于这些设备,基于超导transmon量子比特,经典噪声确实是读出误差的主要来源。此外,我们分析了相干误差和有限统计量的存在对我们的错误缓解过程的性能的影响。将我们的方案应用于IBM的5量子比特设备,我们观察到一些单量子比特和双量子比特任务的结果有了显着的改善,包括量子态断层扫描(QST),量子过程断层扫描(QPT),非投影测量的实现,以及某些量子算法(Grover搜索和Bernstein-Vazirani算法)。最后,我们提出的结果表明,在五个量子比特的情况下,某些概率分布的实施改进。
2020-03-25 quant-ph
Bayesian mitigation of measurement errors in multiqubit experiments
本文提出了一种改进的贝叶斯测量误差缓解算法实现,专为近期超导量子比特量子设备的多量子比特实验设计,提供了高效工作流程并在实际设备上进行了基准测试与性能比较。
2025-11-17 quant-ph
Investigating the variance increase of readout error mitigation through classical bit-flip correction on IBM and Rigetti quantum computers
读出误差是当前有噪声的中等规模量子设备上最主要的误差之一。最近,一种有效的和可缩放的方法,用于减轻这种错误已经开发,基于经典的位翻转校正。在这次演讲中,我们比较了IBM和Rigetti量子设备的这种方法的性能,演示了这种方法如何改善量子硬件上获得的可观测量的噪声测量。此外,我们研究的方差放大后,应用我们的缓解程序,这是共同的所有缓解策略的数据。我们推导出一个新的表达式的减轻泡利运营商的方差的校正期望值和噪声方差。我们的硬件结果显示出良好的协议与理论预测,我们证明,由于减轻程序的方差的增加是温和的。
2021-11-29 hep-lat quant-ph
Mitigation of Measurement-Induced State Transitions via a Fast-Load and Fast-Clear Readout
Academia Sinica(中央研究院);National Central University(中央大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);National Taiwan University(国立台湾大学);National Changhua University of Education(国立彰化师范大学);Center for Quantum Science and Engineering, National Taiwan University(国立台湾大学量子科学与工程中心);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理组)
研究超导量子处理器中测量诱导状态转变问题,通过设计快速加载和快速清除脉冲抑制谐振器光子过冲,无需复杂波形或实时反馈,评估读出和读出后阶段误差概率,验证三步脉冲方案可最小化读出误差,实现更好权衡。
2026-07-28 quant-ph
Mitigation of correlated readout errors without randomized measurements
提出一种无需随机测量的读出误差缓解协议,仅用单量子比特 Pauli 测量即可高效表征相关噪声,并在多达 100 量子比特模拟中验证了其有效性。
2025-08-11 cond-mat.supr-con quant-ph
Perturbative readout error mitigation for near term quantum computers
针对近期量子计算机读出误差缓解中资源随量子比特数指数增长的问题,提出两种基于微扰近似的矩阵求逆改进方法,在强抑制高阶比特翻转事件时显著降低复杂度并保证有界误差,从而加速近期量子计算应用。
2023-06-30 quant-ph
Readout error mitigated quantum state tomography tested on superconducting qubits
本文提出结合QST与QDT的超越经典读出误差缓解协议,并在超导量子比特上验证其对多种实际噪声源的保真度改善效果。
2024-07-24 cond-mat.supr-con quant-ph
Drift-resilient mid-circuit measurement and state preparation error mitigation for dynamic circuits
针对动态电路中途测量误差及现有方案易受时间噪声漂移影响的问题,提出基于奇偶校验噪声放大的漂移弹性误差缓解协议,搭配重置方案适配不同硬件,结合Layered-KIK实现端到端误差缓解,可提升QEC效果并拓展应用场景。
2025-09-03 quant-ph
Using classical bit-flip correction for error mitigation including 2-qubit correlations
我们提出了一个错误缓解方案,纠正读出错误的噪声中间尺度量子(NISQ)计算机[1,2]。在简单回顾了将该方法应用于一个量子位之后,我们继续讨论不同量子位之间发生相关性的情况。我们演示了如何读出错误可以减轻在这种情况下。通过在IBMQ硬件上进行实验,我们表明这种相关性对结果没有很强的影响,有理由忽略它们。
2022-06-08 hep-lat quant-ph
Quadrature-witness readout for backscatter mitigation in gravitational-wave detectors limited by back-action
本文提出与频率相关压缩兼容的正交分量见证方法,通过同步测量正交分量来扣除背向散射等非平稳噪声,从而提升受反作用限制的引力波探测器灵敏度与稳健性。
2025-11-05 astro-ph.IM gr-qc physics.ins-det
Syndrome-Resolved Decoding of Qubit Readout Errors
École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
本文针对超导量子比特读出错误无法被传统指标解析的问题,提出读出错误解码器(RED),可识别限制读出性能的错误通道,为量子比特读出优化提供基础。
2026-10-16 quant-ph
Generalized fast quasi-adiabatic population transfer for improved qubit readout, shuttling, and noise mitigation
本文提出绝热近似之外的广义快速准绝热转换策略,将噪声与脉冲整形结合,为量子比特读取、穿梭等提供可定制的噪声抑制框架,以实现最优状态转换。
2023-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Efficient separate quantification of state preparation errors and measurement errors on quantum computers and their mitigation
针对量子计算机中态制备误差与测量误差难以分离的问题,本文提出一种资源高效的分别量化方法,并设计线性复杂度的态制备误差缓解方案,使结果保真度较标准方案提升一个数量级,且对门噪声具有鲁棒性。
2025-04-18 quant-ph
Single-step phase-engineered pulse for active readout cavity reset with a known qubit state
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学量子信息实验室);Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学量子信息与量子科技创新中心);Suzhou Institute for Advanced Research, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学苏州高等研究院)
提出一种硬件高效、与量子比特状态相关的单步相位工程(SSPE)脉冲方案,通过附加幅度和相位定制的重置段实现读出腔快速无过冲清空,其重置速率受限于测量链模拟带宽,且不引入额外非QND测量误差。
2026-10-22 quant-ph
Error mitigated quantum circuit cutting
我们研究了一种误差减轻的断层方法,在门和测量噪声的存在下的量子线路切割问题。我们探讨了两种断层扫描特定的错误缓解技术;读出错误缓解条件片段断层扫描,它使用的所有切割和条件量子位测量的断层扫描重建过程中的读出错误的知识;和主导特征值截断(DEVT),其目的是提高性能的电路切割执行截断的个别条件断层扫描重建中使用的片段。我们发现,在存在对称测量误差的情况下,读出误差减轻断层扫描和DEVT断层扫描的性能对于电路切割是相当的。对于门误差,我们的数值结果表明,概率估计为原始电路使用DEVT获得优于一般电路切割测量,去极化和弱偏置泡利噪声模型,但并没有提高性能的幅度阻尼和相干误差,并可以大大降低性能的高偏置泡利噪声。在DEVT有效的情况下,还发现使用至少50%的完整断层扫描数据与条件最小二乘断层扫描拟合器来改善部分断层扫描重建的性能,而具有或不具有DEVT缓解的线性反演断层扫描被发现与部分数据一起表现不佳。
2022-11-24 quant-ph
Limitations for adaptive quantum state tomography in the presence of detector noise
Friedrich-Schiller-Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Universität Heidelberg(海德堡大学)
研究存在探测器噪声时自适应量子态层析成像的局限性,通过解析论证和数值模拟表明非零读出噪声会消除自适应策略的渐近二次方缩放优势,虽有上限但仍有常数因子提高,显示在良好校准实验中使用该策略有潜在好处。
2026-07-08 quant-ph
Mid-circuit ground-state cooling and ancilla readout in the $\textit{omg}$ architecture
University of Oregon(俄勒冈大学)
该研究在omg架构中实现了电路中间的基态冷却与辅助量子比特读出,为囚禁离子容错量子计算机提供了关键基础操作。
2026-08-14 quant-ph
Efficient reconstruction, benchmarking and validation of cross-talk models in readout noise in near-term quantum devices
本文提出量子探测器重叠层析成像协议,高效表征近-term量子设备读出噪声中的k-局域串扰,并在79比特Rigetti和127比特IBM设备上验证,实现约20%的读出错误缓解改进。
2023-11-17 quant-ph
Generalizing Pauli Checks for Qudit-based Quantum Error Detection and Mitigation
Grambling State University(格兰布林州立大学);Northwestern University(西北大学);Princeton University(普林斯顿大学)
本文将仅适用于量子比特空间的泡利校验夹心法推广到任意维度量子位元空间,提出基于海森堡-外尔算子集的量子位元校验方法,经验证可检测任意维度错误,实现高于97.5%的错误缓解保真度。
2026-09-25 quant-ph
Measurement Error Mitigation via Truncated Neumann Series
本文提出一种利用截断诺伊曼级数结合顺序测量含噪期望值来缓解量子测量误差的方法,无需假设噪声结构或先验校准,且开销与系统大小无关,显著提升了近期量子设备的计算精度。
2021-03-25 quant-ph
Time-space encoded readout for noise suppression and scalable scanning in optically active solid-state spin systems
提出一种名为T2S编码的新型读出方案,通过声光调制器在时空上解耦自旋操纵与光学读出,实现了高效噪声抑制和可扩展的多像素成像。
2024-08-27 physics.app-ph quant-ph
Improving readout in quantum simulations with repetition codes
近期量子计算机受到不同噪声源的影响。为了减轻这种影响并获得具有显著更好的准确度的结果,迫切需要设计有效的纠错或纠错方案。这种技术的成本通常在硬件或算法级的资源要求方面很高。在这项工作中,我们遵循一种务实的方法,我们使用重复代码作为可扩展的方案,有可能为量子化学和物理学中感兴趣的问题提供更准确的解决方案。我们调查不同的重复代码布局,我们提出了一个循环的重复方案,连接的要求是本地IBM量子硬件。我们在多个IBM Quantum设备中展示了我们的方法,并使用简化的理论噪声模型验证了我们的结果。我们强调的电子结构VQE计算和量子伊辛模型的时间演化的模拟中使用所提出的方案的效果。
2021-06-14 quant-ph
Detector Tomography on IBM 5-qubit Quantum Computers and Mitigation of Imperfect Measurement
我们使用量子探测器层析成像来表征量子位读出的测量POVM在IBM量子计算机IBM Q 5 Tenerife和IBM Q 5 Yorktown。我们的研究结果表明,特征检测器模型偏离理想的投影仪的百分之几。可以通过采用两个或更多个量子比特检测器模型而不是一个设备中所有量子比特的独立单量子比特检测器来进一步改进这种表征。在IBM Q 5 Tenerife标记为量子位3的物理量子位中看到了一个意想不到的行为,这可能是探测器串扰或量子位操作相互影响的结果,需要进一步研究。这种特殊的行为是一致的,从更复杂的方法的门集断层扫描的表征。我们还讨论了如何表征检测器的POVM,尽管偏离理想的投影仪,可以用来估计理想的检测分布。
2019-04-26 quant-ph
Hardware-Efficient Error Mitigation and Shot-Efficient Sampling on IBM Quantum Hardware
Quantum Information and Computation Centre, Department of Physics and Department of Computer Science and Engineering, Indian Institute of Technology Jodhpur(印度焦特普尔理工学院)
本研究在受限执行预算下,结合多种技术在IBM Quantum处理器上开展实验,探究超导量子硬件的误差缓解与有限shots采样,为相关研究提供可复现的硬件感知实验证据。
2026-08-31 quant-ph
General method for extracting the quantum efficiency of dispersive qubit readout in circuit QED
我们提出并证明了一个通用的三步方法,用于提取电路QED中色散量子比特读出的量子效率。我们使用主动耗尽测量后的光子和两个正交的最佳积分权重函数,以最大限度地提高非稳态零差测量的信噪比。我们推导出解析和实验证明,该方法鲁棒地提取的量子效率在线性制度的任意读出条件。我们使用已证明的方法来最佳地偏置约瑟夫森行波参量放大器,并量化不同的读出放大链中的噪声贡献。
2018-04-05 quant-ph
Imperfection analyses for random-telegraph-noise mitigation using spectator qubits
Griffith University(格里菲斯大学);University of Newcastle(纽卡斯尔大学);Mahidol University(玛希隆大学);China Academy of Space Technology(中国空间技术研究院)
本文分析了在非理想条件下利用见证量子比特缓解随机电报噪声的适应性协议,探讨了参数不确定性、读取和重置过程的效率与延迟以及额外退相干对性能的影响,并推广了基于地图的正式化方法。
2025-01-26 quant-ph
Quasi-Probabilistic Readout Correction of Mid-Circuit Measurements for Adaptive Feedback via Measurement Randomized Compiling
本文提出利用随机化编译将测量误差定制为简单随机模型,通过单个制备态重建的拟概率分布高效校正读出误差,并扩展至线路中途测量的自适应反馈,实现了8比特寄存器和辅助比特纠错的验证。
2025-01-27 quant-ph
Practical Error Suppression and Mitigation for Reliable Quantum Computing
National University of Singapore(新加坡国立大学);Shanghai University(上海大学);Singapore Institute of Technology(新加坡理工大学)
本综述针对量子计算 NISQ 向 FTQC 过渡阶段的硬件错误源,介绍实用错误抑制与缓解方法,探讨其适配编码量子比特的方式,以提升计算可靠性。
2026-08-24 quant-ph
Decoherence mitigation by real-time noise acquisition
我们提出了一个方案来抵消经典噪声对量子比特的退相效应。该方案建立在这样一个关键思想的基础上,即这种噪声可以在量子比特演化过程中被经典设备记录下来,并且它的影响可以通过以测量结果为条件的合适的控制序列来消除。我们具体展示了这个计划上的氮空位(NV)中心,强烈耦合到附近的导体中的电流噪声。通过对电流测量的条件下的读出观察,我们恢复了完整的量子比特相干性和其固有的相干时间$T_2$。我们证明,该方案提供了一种简单的方法来实现单量子位门的失真度为$10^{-2}$,即使它们是由噪声源驱动,我们估计,失真度为$10^{-5}$可以达到额外的改进。我们预计这种方法在使用由强电流驱动的快速控制脉冲的实验中得到广泛采用,特别是在纳米级磁共振成像中,其中需要在100 MHz的带宽下控制100 mA的峰值电流s。
2022-04-25 quant-ph
Feedback-based active reset of a spin qubit in silicon
本文针对硅自旋量子比特,提出基于量子非破坏性读出和硬件反馈的主动复位方法,并结合累积读出技术提升初始化保真度,为容错量子计算提供可行路径。
2022-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Repetition-code-based readout error detection and correction across hardware platforms and generations
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利科学院维格纳物理研究中心);HUN-REN Alfréd Rényi Institute of Mathematics(匈牙利科学院阿尔弗雷德·雷尼数学研究所);ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学);Algorithmiq Ltd.(Algorithmiq有限公司);Department of Physics, University of Helsinki(赫尔辛基大学物理系)
针对量子处理器中的读出噪声,提出基于重复码的读出错误检测与校正方法,在IBM超导和Quantinuum离子阱处理器上实验验证,发现该方法普遍提升读出保真度,但额外冗余的收益受硬件门错误率影响。
2026-06-29 quant-ph
Single-shot number-resolved detection of microwave photons with error mitigation
单光子探测器是光子量子密码学、通信和计算的普遍和不可分割的组成部分。然而,许多应用不仅需要检测任何光子的存在,而且需要用Single Shot区分存在的数量。在这里,我们实现了一个单次拍摄,高保真光子数分辨探测器的高达15个微波光子在腔量子位电路QED平台。这个探测器的功能是通过测量一系列广义宇称算子来实现的,这些算子构成了光子数的二进制分解中的比特。我们的协议包括连续的,独立的测量每一位的纠缠的附属与腔,然后读出和重置的附属。光子丢失和辅助读出错误可以翻转一个或多个比特,导致结果中的非平凡错误,但这些错误具有可追踪的形式,可以在简单的隐马尔可夫模型中捕获。依赖于每个位测量的独立性,我们减轻了测量集合中的偏差,与模型的预测结果吻合良好。该缓解将Fock状态的平均总变化距离误差从$13.5\%$改善到$1.1\%$。我们还表明,缓解是有效地可扩展到一个$M$模式的系统提供的错误是独立的,足够小。我们的工作激发了利用单次,高保真PNR探测器的新算法的发展。
2021-02-10 quant-ph
Optical spin readout of a silicon color center in the telecom L-band
针对硅中缺乏电信L波段自旋活性缺陷的问题,本文实验展示C中心(碳-氧缺陷)在1571 nm处的自旋态光学检测,为量子通信和存储应用提供基础。
2025-02-11 quant-ph
Readout sweet spots for spin qubits with strong spin-orbit interaction
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);IBM Research Europe – Zurich(IBM 欧洲苏黎世研究中心);ELTE Eötvös Loránd University(厄特沃什·罗兰大学);Moth Quantum AG(蛾量子股份公司);University of Basel(巴塞尔大学);Delft University of Technology(代尔夫特理工大学)
该研究针对半导体自旋量子比特电荷传感读出偏离理想投影测量的问题,建模分析了传感器反作用等误差机制,在强自旋轨道作用系统中找到读出最佳工作点,为误差缓解和读出性能优化提供了基础。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robustness Evaluation of Hybrid Quantum Neural Networks under Noise Models via System-Level Error Mitigation
Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);New York University Abu Dhabi (NYUAD)(阿布扎比纽约大学);NYUAD Research Institute, NYUAD(阿布扎比纽约大学研究院)
本文评估了混合量子神经网络在噪声影响下的鲁棒性,通过集成多种误差缓解策略,发现不同噪声模型对性能影响显著,Pec在低噪声环境下表现较好,其他方法效果有限。
2026-10-27 quant-ph
Arbitrary-phase CZ gate and remote readout across spatially separated superconducting nodes
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Quantum Center, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院量子中心)
本研究在跨空间分离的超导节点间实现了任意相位CZ门,通过双向光子传输协议调谐条件相位,并实现了无需远程节点主动参与的远程单发读取,为分布式量子计算提供了基础操作。
2026-10-06 quant-ph
Compact gate-based read-out of multiplexed quantum devices with a cryogenic CMOS active inductor
在可扩展的量子处理器的努力中,正在致力于开发用于控制和读出越来越多的量子位的低温经典硬件。在这里,我们报告了一个低温电路,其中包含一个基于CMOS的有源电感,可以实现快速阻抗测量,灵敏度为10 aF,输入参考噪声为3.7 aF/sqrt(Hz)。这种类型的电路是专门为半导体自旋量子比特的读出而设计的。与基于色散射频反射计的常用方案(需要mm级无源电感)相反,它允许显著减少占用空间(50 $μ$ m $\times$ 60 $μ$ m),便于其集成在可扩展的量子经典架构中。此外,它的有源电感导致谐振电路具有可调谐的频率和品质因数,使读出灵敏度的优化。
2021-02-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
MCMit: Hardware-Software Co-Design for Mid-Circuit Measurement Error Mitigation
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
MCMit通过硬件软件协同设计降低中电路测量和延迟引起的误差,提升量子电路深度和纠错性能,实验显示反馈延迟降低70%,纠错率降低80%。
2026-08-10 quant-ph
Statistical phase estimation and error mitigation on a superconducting quantum processor
本研究在Rigetti超导量子处理器上实现统计相位估计,结合变分编译与多种误差缓解策略,提出能量估算新方法,将精度提升1-2个数量级,可在化学精度内估算小分子能量,验证了其在早期容错设备上的应用潜力。
2023-04-11 quant-ph
Benchmarking the quality of multiplexed qubit readout beyond assignment fidelity
本研究提出以量子态重建不保真度收敛速率作为验证工具,全面基准测试多量子比特读取,并在三量子比特实验中实现30倍不保真度降低。
2025-10-15 cond-mat.supr-con quant-ph
Efficient and Scalable Architectures for Multi-Level Superconducting Qubit Readout
本文提出一种高效可扩展的超导量子比特三能级读出架构,通过匹配滤波器和轻量级神经网络将FPGA资源降低60倍、读出时间缩短20%,并提升读出准确率6.6%,以加速泄漏检测和容错量子计算。
2025-03-07 cs.AR quant-ph
Application of zero-noise extrapolation-based quantum error mitigation to a silicon spin qubit
本研究在硅自旋量子比特平台上实现了基于零噪声外推的量子误差缓解技术,通过全局折叠、局部折叠和脉冲拉伸放大噪声,显著提升了态层析成像的保真度,证明了该技术对不同噪声特性量子平台的广泛适用性。
2024-10-14 quant-ph
Cost-effective scalable quantum error mitigation for tiled Ansätze
University of Southern Denmark(南丹麦大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学);Technical University of Denmark(丹麦技术大学);University of Southampton(南安普顿大学)
本文提出了一种基于 tiled Ansätze 的高效量子误差缓解方法,通过局部性近似显著降低噪声表征成本,且在模拟中保持了与 M0 相当的精度。
2026-08-10 physics.chem-ph quant-ph
Impact of quantum noise on the training of quantum Generative Adversarial Networks
当前有噪声的中等规模量子器件遭受各种固有量子噪声源。克服噪声的影响是一个主要的挑战,为此已经提出了不同的错误减轻和错误校正技术。在本文中,我们首次研究了量子生成对抗网络(qGAN)在不同类型量子噪声存在下的性能,重点是高能物理中的简化用例。特别是,我们探讨了读出和两个量子比特门错误对qGAN训练过程的影响。用IBM的Qiskit框架模拟一个有噪声的量子设备,我们研究了一个可靠的训练可能达到的错误率阈值。此外,我们还研究了在存在不同错误率的情况下,各种超参数对训练过程的重要性,并探讨了减轻读出错误对结果的影响。
2022-03-02 hep-ex quant-ph
Hybrid quantum-classical algorithms and quantum error mitigation
量子计算机可以利用希尔伯特空间,其维度随着量子比特的数量呈指数增长。在实验中,谷歌团队最近通过使用具有超过50个量子位的噪声中间尺度量子(NISQ)设备实现了量子霸权。然而,什么可以在NISQ设备上实现的问题仍然没有得到充分的探讨,发现这些设备的有用任务是一个相当感兴趣的话题。量子-经典混合算法通过将量子计算机与经典计算机相结合而被认为非常适合在NISQ设备上执行,并且有望成为量子计算的第一个有用的应用。与此同时,减少量子处理器上的错误对于获得可靠的结果也至关重要。在这篇文章中,我们回顾了混合量子经典算法和量子错误缓解技术的基本结果。由于NISQ器件的量子计算是一个积极发展的领域,我们希望这篇评论是一个有用的基础,为未来的研究。
2020-11-02 quant-ph
Benchmarking quantum computers for real-time evolution of a $(1+1)$ field theory with error mitigation
量子计算机为量子场论散射过程的实时计算提供了可能。我们建议使用一个指数平均的绝对值之间的差异准确计算的特罗特进化的网站职业和他们的实际测量NISQ机器。平均值是针对一定数量的Trotter步骤的所有量子位。我们使用这个指标来量化连续的最先进的机器和错误缓解技术所取得的进展。我们说明的概念与横向伊辛模型在一个空间维度与四个站点使用三个IBM的量子计算机(阿尔马登,Boeblingen,墨尔本)。我们讨论了实现物理目标所需的特罗特步骤的大小。使用建议的度量,我们表明,读出缓解方法和理查森外推减轻测量是非常有效的特定数量的特罗特步骤的选定大小。这种特定的选择可以应用于其他机器和噪音缓解方法。另一方面,可靠的算法缓解将需要显著更大数量的更小的Trotter步骤。
2021-05-19 hep-lat hep-th quant-ph
Evolution of Entanglement Witness of Dicke State under Noise and Error Mitigation
本文推导了四量子比特Dicke态的纠缠见证,在IBM超导量子处理器上实验验证了真正多体纠缠,并通过Qiskit Aer模拟系统研究了多种噪声通道和热弛豫时间对纠缠见证的影响。
2025-07-08 quant-ph