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Dissertação

Implementation of Gate Set Tomography on Quantum Hardware EVALUATED

Detalhes: Diagnosticar e compreender os erros presentes em computadores quânticos é fundamental para o seu desenvolvimento. Para tal, utilizam-se técnicas de caracterização, entre as quais a mais detalhada é a Gate Set Tomography (GST). Nesta tese, implementamos um protocolo de GST para a caracterização de operações num só qubit, aplicando-o aos processadores quânticos da IBM Q. Ao testar a GST com dados simulados, descobrimos que as soluções ótimas são degeneradas, uma vez que o estado inicial e a medição variavam de forma correlacionada. Como correção, propomos um protocolo modificado em que o estado inicial é fixado. Com esta modificação, a GST produziu estimativas exatas e consistentes, com precisão limitada principalmente por erros de amostragem. Na aplicação da GST aos processadores quânticos da IBM, observamos que a qualidade das portas quânticas está próxima do limite da precisão do método. Tal já não se verifica para o erro da medição, cujos valores estimados são mais elevados e estão de acordo com os fornecidos pela IBM. Adicionalmente, usamos a GST para estudar a variação do erro da medida de um qubit ao longo do tempo, tendo detetado variações frequentes na ordem dos 1%-2% por hora.
Keywords: Computação quântica, Gate Set Tomography, caracterização de qubits, IBM Q

Discussão: novembro 14, 2019, 14:0