Физики придумали универсальный способ для оценки шумовых характеристик квантовых гейтов.

 Физики придумали универсальный способ для оценки шумовых характеристик квантовых гейтов.

🔇 Одна из главных проблем квантовых процессоров — шумы в квантовых гейтах, которые приводят к декогеренции системы. Есть несколько способов оценить эти шумы, но они подходят лишь для определенных типов гейтов, либо не позволяют измерить характеристики заранее выбранного канала.

📏 Китайские ученые предложили универсальный способ измерения шума — CBS (channel spectrum benchmarking — бенчмаркинг канала спектра). С его помощью можно рассчитать точность воспроизведения процесса (fidelety) стохастических и унитарных ошибок конкретного гейта любого типа. Метод нечувствителен к ошибкам подготовки состояний и измерений (SPAM) и масштабируем.

📜 Физики показали, что матрицу шумов гейта можно рассчитать, зная разложение идеального и зашумленного канала по базису собственных значений. Чтобы вычислить разложение, ученые предложили следующий протокол CBS:

1️⃣ Подготовка суперпозиции двух собственных состояний целевого гейта.
2️⃣ Запуск целевого гейта несколько раз.
3️⃣ Измерение заранее выбранного оператора несколько раз:
       a) вычисление из средних значений оператора собственных значений зашумленного канала методом пучка матриц;
      b) определение собственных значений идеального вентиля (соответствующих зашумленным);
      с) вычисление диагональных элементов матрицы шума.
4️⃣ Расчет точности процесса и стохастической точности.

Исследователи успешно протестировали алгоритм на нескольких типах гейтов. Протокол поможет при создании крупномасштабных квантовых вычислителей, с меньшим количеством ошибок.
_______
Источник | #quantradar
@F_S_C_P