Перейти до основного вмісту
Цей проєкт у бета-версії. Знайшов(-ла) помилку? Відкрити issue на GitHub. Є запитання чи ідея? Запитати в Discussions — будемо раді твоєму відгуку!
Яка якість перекладу на цій сторінці?

Shaded lightcones (SLC)

Two copies of the same brickwork circuit ending in a measurement. On the left, a conventional lightcone is uniformly shaded yellow. On the right, a shaded lightcone fades from yellow to transparent according to how much each gate matters to the measured observable.

qiskit-addon-slc — це пакет для обчислення затіненого світлового конуса (SLC) [1] спостережуваної відносно квантової схеми. У контексті ймовірнісного скасування помилок (PEC) затінені світлові конуси подібні до звичайних бінарних світлових конусів тим, що непом'якшення помилок поза конусом може зменшити дисперсію (тобто вартість вибірки). Затінення конуса дозволяє піти далі, призначаючи масштаби генераторам помилок Паулі в причинному світловому конусі. Помилки з меншими масштабами менше впливають на спостережувану; їх відсікання з шумової моделі може зменшити дисперсію (тобто вартість вибірки) ціною певного зміщення. Пакет qiskit-addon-slc дає користувачам змогу виконувати затінення світлового конуса та керувати компромісом між вартістю вибірки та зміщенням.

Початок роботи​

Простий посібник, який допоможе тобі швидко почати роботу з цим пакетом, доступний у посібнику зі швидкого старту.

Приклади використання​

Цю техніку використали, щоб знизити вартість вибірки ймовірнісного скасування помилок (PEC) в експериментах із луною Лошмідта оператора з 56 кубітами на процесорі IBM Heron. [2].

Технічне обговорення​

Огляд методу​

Затінені світлові конуси обчислюються та використовуються у 5 кроків:

  1. Обчисли межу впливу кожного члена помилки Паулі на спостережувану в кінці схеми (пряма межа)

  2. Обчисли межу впливу кожного члена помилки Паулі на початковий стан на початку схеми (зворотна межа)

A three-qubit circuit with four unitary layers and a grid of error terms E1 to E12 between them. Error term E8 is highlighted. One arrow from E8 back to the initial state rho is labeled backward bound, and another arrow from E8 to the final observable A is labeled forward bound.

  1. Наближено оціни внесок зміщення для кожного члена помилки Паулі за допомогою прямої/зворотної меж і швидкості помилки члена

Two 3-by-4 grids of numbered error terms, one shaded by backward bound and one by forward bound. Arrows from both point to a third grid labeled partition and merge, which combines the two sets of bounds and highlights term 8.

  1. Пріоритизуй члени помилок за їхньою швидкістю помилки та межами. Відсікай із шумової моделі члени, що найменше впливають на очікуване значення спостережуваної, доки не буде досягнуто заданого користувачем допуску зміщення. Крім того, можна додавати найвпливовіші члени помилок до шумової моделі, доки не буде вичерпано заданий користувачем бюджет вартості вибірки.

A row of numbered error terms sorted from most to least impactful, starting with term 8 and ending with terms 1, 2, 10 and 12. The last five terms, shaded darkest, are separated from the rest and labeled truncate.

  1. Пом'якш усічену шумову модель. З моделлю спрямованого виконання з Qiskit Runtime вказати члени помилок, які слід ігнорувати під час вибірки PEC, просто. Подробиці дивись у навчальному матеріалі.

The prioritized list of retained error terms, 8, 11, 7, 5, 6, 3 and 4, with an arrow pointing to a three-qubit circuit. Each retained term appears in the circuit as an inverse noise gate, labeled lambda inverse, between the unitary layers.

Програмні можливості​

  • Паралельне асинхронне обчислення меж

  • Прискорене Rust поширення

  • Дозволяє обчислювати межі заздалегідь (тобто до фактичного навчання шуму)

Відомі проблеми​

  • Windows не підтримується

  • InjectNoise(site=”before”) не підтримується

  • Не підтримує деталізоване злиття меж

Майбутня робота​

  • Прискорене Rust обчислення власних значень для обчислення прямих меж

Внесок​

Вихідний код доступний на GitHub.

Посібник розробника розташований у CONTRIBUTING.md у корені репозиторію цього проєкту. Беручи участь, ти погоджуєшся дотримуватися кодексу поведінки Qiskit.

Ми використовуємо GitHub issues для відстеження запитів і помилок.

Цитування цього пакета​

Якщо ти використовуєш цей пакет у своєму дослідженні, скористайся файлом CITATION.bib у репозиторії цього проєкту, щоб процитувати відповідні джерела.

Ліцензія​

Apache License 2.0

Політика застарівання​

Ми дотримуємося семантичного версіонування. Іноді ми можемо вносити критичні зміни, щоб покращити досвід користувачів. Коли це можливо, ми зберігатимемо старі інтерфейси та позначатимемо їх як застарілі, доки вони можуть співіснувати з новими. Кожне суттєве покращення, критична зміна чи застарівання буде задокументоване в примітках до випуску.

Внесок​

Вихідний код доступний на GitHub.

Посібник розробника розташований у CONTRIBUTING.md. Беручи участь, ти погоджуєшся дотримуватися кодексу поведінки Qiskit.

Ми використовуємо GitHub issues для відстеження запитів і помилок.

Посилання​

  1. Andrew Eddins, et al., Lightcone shading for classically accelerated quantum error mitigation, arXiv:2409.04401v1 [quant-ph].

  2. Samantha V. Barron, et al., Observable Estimation in the Absence of Classical Verification, arXiv:2607.25998 [quant-ph].