Prozessverifikation von Zwei-Qubit-Quanten-Gattern durch randomisiertes Benchmarking

Wir implementieren ein komplettes randomisiertes Benchmarking-Protokoll auf einem System von zwei supraleitenden Qubits. Das Protokoll besteht darin, über Gatter in der Clifford-Gruppe zu randomisieren, die experimentell durch eine verbesserte Implementierung eines Zwei-Qubit-Cross-Resonance-Gatters und Einzelqubit-Unitaren erzeugt werden. Daraus extrahieren wir einen optimalen durchschnittlichen Fehler pro Clifford-Operation von 0,0936. Wir führen auch ein interleaved Experiment durch, bei dem wir unser optimales Zwei-Qubit-Gatter mit randomisierten Zwei-Qubit-Clifford-Gattern abwechseln, um einen Zwei-Qubit-Gatterfehler von 0,0653 zu erhalten. Wir vergleichen diese Werte mit einem Zwei-Qubit-Gatterfehler von 0,12, der aus der Quantenprozess-Tomographie gewonnen wurde, welcher wahrscheinlich durch Zustandsvorbereitung und Messfehler begrenzt ist.