Resumen - Mitigación de errores cuánticos mediante cancelación de errores aleatorios globales para la evolución adiabática en el modelo de Schwinger

Mitigación de errores cuánticos mediante cancelación de errores aleatorios globales para la evolución adiabática en el modelo de Schwinger

2025-07-09 07:19:43

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Este documento de Oleg Kaikov, Theo Saporiti, Vasily Sazonov y Mohamed Tamaazousti presenta una aplicación novedosa del método de Cancelación de Error Globalizada (GREC) para la mitigación de errores cuánticos (QEM) en el contexto de la evolución adiabática de estados en dispositivos cuánticos ruidosos. Específicamente, el método se aplica a la evolución de los estados propios en el modelo de Schwinger en una red en un dispositivo cuántico simulado con ruido personalizado. El objetivo principal de los autores es extender el método GREC, que es una técnica de QEM de partición de problemas, al dominio de la evolución adiabática. Logran esto al adaptar el método para aprender las propiedades de la QEM en el régimen "clásico-y-cuántico" (CL-QU), que es accesible tanto para las computaciones clásicas como las cuánticas ruidosas, y luego extrapolar estas propiedades al régimen "sólo-cuántico" (only-QU), que es accesible solo para las computaciones cuánticas ruidosas. El documento se centra en el modelo de Schwinger, que es una teoría de gauge U(1) en (1+1)-dimensiones acoplada a una sola variedad de un fermión de Dirac masivo. Los autores utilizan la formulación de Hamiltoniano de la red finita del modelo de Schwinger y aplican el método de evolución adiabática basado en el teorema adiabático. Demostran que la QEM aprendida en el régimen CL-QU puede transferirse exitosamente al régimen only-QU, incluso cuando los dos regímenes están en diferentes fases del modelo. Los autores comparan el rendimiento de su método adiabático GREC con el método de Extrapolación de Cero Ruido (ZNE), que es otra técnica de QEM. Encuentran que el adiabático GREC produce un error más pequeño que el ZNE y puede ser más eficiente en términos del número total de puertas utilizadas para las simulaciones. El documento también esboza varias extensiones del método QEM adiabático GREC, incluyendo la adición de la selección de hiperparámetros y el uso de inserciones de puertas parametrizadas a nivel de circuito. Los autores concluyen que el método adiabático GREC es un enfoque prometedor para la QEM en la evolución adiabática y tiene el potencial de aplicarse a una amplia gama de problemas computacionales cuánticos.