Schätzung kohärenter Beiträge zum Fehl_profil unter Verwendung der Zyklusfehlerrekonstruktion

Minderungs- und Kalibrierungsansätze sind zentral, um die rechnerische Reichweite der heutigen Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) Hardware zu maximieren, aber diese Ansätze sind oft spezialisiert, um ausschließlich entweder kohärente oder dekoherente Fehlerquellen zu adressieren. Die Quantifizierung der beiden Fehlertypen stellt ein wünschenswertes Merkmal dar, wenn es um die Bewertung von Fehlerunterdrückungstools geht. In diesem Papier präsentieren wir eine skalierbare und zykluszentrierte Methode zur Erzielung einer detaillierten Schätzung des kohärenten Beitrags zum Fehlerprofil eines harten Rechenzyklus. Das Protokoll, das wir vorschlagen, basiert auf der Zyklusfehlerrekonstruktion (CER), auch bekannt als K-body Noise Reconstruction (KNR). Dieses Protokoll ist ähnlich wie die Zyklusbenchmarking (CB), da es eine zykluszentrierte Diagnose auf der Grundlage der Pauli-Fidelity-Schätzung bietet. Wir führen einen zusätzlichen Hyperparameter in CER ein, indem wir es den harten Zyklen erlauben, mehrfach gefaltet zu werden, bevor sie der Pauli-Twirling unterzogen werden. Die Durchführung von CER für verschiedene Werte unseres hinzugefügten Hyperparameters ermöglicht die Schätzung der kohärenten Fehlerbeiträge durch eine Verallgemeinerung der Fidelity-Zerfallformel. Wir bestätigen die Genauigkeit unserer Methode durch numerische Simulationen auf einem Quanten-Simulator und führen Machbarkeitsstudien auf drei IBM-Chips durch, nämlich ibmqguadalupe, ibmqₘanila und ibmqₘontreal. In allen drei Experimenten messen wir erhebliche kohärente Fehler, die in Z verzerrt sind.