Résumé - Mise en œuvre de la mitigation des erreurs quantiques par l'annulation d'erreurs aléatoires globales pour l'évolution adiabatique dans le modèle de Schwinger

Mise en œuvre de la mitigation des erreurs quantiques par l'annulation d'erreurs aléatoires globales pour l'évolution adiabatique dans le modèle de Schwinger

2025-07-09 07:19:43

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Ce texte par Oleg Kaikov, Theo Saporiti, Vasily Sazonov et Mohamed Tamaazousti présente une nouvelle application de la méthode de Cancellation d'Erreurs Aléatoires Globales (GREC) pour la mitigation des erreurs quantiques (QEM) dans le contexte de l'évolution adiabatique des états sur des dispositifs quantiques bruyants. Plus précisément, la méthode est appliquée à l'évolution des états propres dans le modèle de Schwinger sur un dispositif quantique simulé avec un bruit personnalisé. L'objectif principal des auteurs est d'étendre la méthode GREC, qui est une technique de mitigation des erreurs quantiques par partition de problèmes, au domaine de l'évolution adiabatique. Ils y parviennent en adaptant la méthode pour apprendre les propriétés de la QEM dans le régime "classique et quantique" (CL-QU), accessible à la fois aux calculs classiques et aux calculs quantiques bruyants, et en extrapolant ces propriétés au régime "seulement quantique" (only-QU), accessible uniquement aux calculs quantiques bruyants. Le papier se concentre sur le modèle de Schwinger, qui est une théorie de jauge U(1) en dimensions (1+1) couplée à une seule saveur d'un fermion de Dirac de masse. Les auteurs utilisent la formulation hamiltonienne sur grille du modèle de Schwinger et appliquent la méthode d'évolution adiabatique basée sur le théorème adiabatique. Ils démontrent que la QEM apprise dans le régime CL-QU peut être transférée avec succès au régime only-QU, même lorsque les deux régimes sont dans des phases différentes du modèle. Les auteurs comparisent la performance de leur méthode GREC adiabatique avec celle de la méthode d'Extrapolation à Zero Bruit (ZNE), qui est une autre technique de QEM. Ils trouvent que la GREC adiabatique produit une erreur plus petite que ZNE et peut être plus coûteuse en termes de nombre total de portes utilisé pour les simulations. Le papier expose également plusieurs extensions de la méthode QEM GREC adiabatique, y compris l'ajout de la sélection d'hyperparamètres et l'utilisation d'insertions de portes paramétrées au niveau du circuit. Les auteurs concluent que la méthode GREC adiabatique est une approche prometteuse pour la QEM dans l'évolution adiabatique et a le potentiel d'être appliquée à un large éventail de problèmes de calcul quantique.