ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก
โครงการนี้อยู่ในช่วงเบต้า พบข้อผิดพลาด? สร้าง GitHub Issue มีคำถามหรือไอเดีย? ถามใน Discussions — ยินดีรับฟังความคิดเห็น!
คุณภาพการแปลในหน้านี้เป็นอย่างไร?

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 เป็นแพ็กเกจสำหรับคำนวณ shaded lightcone (SLC) [1] ของ observable เทียบกับ quantum circuit ในบริบทของ probabilistic error cancellation (PEC) shaded lightcone คล้ายกับ lightcone แบบไบนารีทั่วไปตรงที่การไม่ลดข้อผิดพลาดนอก lightcone สามารถลด variance (หรือ sampling cost) ได้ การแรเงา lightcone ทำให้กลยุทธ์นี้ไปได้ไกลขึ้นโดยกำหนดสเกลให้ Pauli error generator ภายใน causal lightcone ข้อผิดพลาดที่ได้สเกลเล็กกว่ามีผลต่อ observable น้อยกว่า การตัดมันออกจาก noise model สามารถลด variance (หรือ sampling cost) โดยแลกกับ bias บางส่วน แพ็กเกจ qiskit-addon-slc ให้ผู้ใช้ทำการแรเงา lightcone และควบคุมการแลกเปลี่ยนระหว่าง sampling cost กับ bias ได้

เริ่มต้นใช้งาน​

คู่มือง่าย ๆ ที่ช่วยให้คุณเริ่มต้นกับแพ็กเกจนี้ได้อย่างรวดเร็วอยู่ในคู่มือ quickstart

ตัวอย่างกรณีการใช้งาน​

เทคนิคนี้ถูกใช้เพื่อลด sampling cost ของ probabilistic error cancellation (PEC) สำหรับการทดลอง operator Loschmidt echo ด้วย 56 qubit บนโปรเซสเซอร์ IBM Heron [2]

การอภิปรายเชิงเทคนิค​

ภาพรวมของวิธีการ​

shaded lightcone ถูกคำนวณและใช้งานใน 5 ขั้นตอน:

  1. คำนวณขอบเขตของผลที่ Pauli error term แต่ละตัวมีต่อ observable ที่ท้าย circuit (forward bound)

  2. คำนวณขอบเขตของผลที่ Pauli error term แต่ละตัวมีต่อสถานะเริ่มต้นที่ต้น circuit (backward bound)

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. ประมาณส่วนที่ Pauli error term แต่ละตัวมีต่อ bias โดยใช้ forward/backward bound และอัตราข้อผิดพลาดของเทอมนั้น

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. จัดลำดับความสำคัญของ error term ตามอัตราข้อผิดพลาดและขอบเขต ตัดเทอมที่มีผลต่อ expectation value ของ observable น้อยที่สุดออกจาก noise model จนถึง bias tolerance ที่ผู้ใช้กำหนด หรืออีกทางหนึ่ง สามารถเพิ่ม error term ที่มีผลมากที่สุดเข้าไปใน noise model จนกว่าจะเต็มงบ sampling cost ที่ผู้ใช้กำหนด

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. ลดข้อผิดพลาดของ noise model ที่ถูกตัดทอน เมื่อใช้ directed execution model จาก Qiskit Runtime การระบุ error term ที่จะละเว้นระหว่างการสุ่ม PEC ทำได้ตรงไปตรงมา ดูบทเรียนสำหรับรายละเอียด

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.

ฟีเจอร์ของซอฟต์แวร์​

  • การคำนวณขอบเขตแบบขนานและ asynchronous

  • Rust-accelerated propagation

  • อนุญาตให้คำนวณขอบเขตล่วงหน้า (เช่น ก่อนการทำ noise learning จริง)

ปัญหาที่ทราบแล้ว​

  • ไม่รองรับ Windows

  • ไม่รองรับ InjectNoise(site=”before”)

  • ไม่รองรับการรวมขอบเขตแบบละเอียด

งานในอนาคต​

  • การคำนวณ eigenvalue ที่เร่งด้วย Rust สำหรับการคำนวณ forward bound

การมีส่วนร่วม​

ซอร์สโค้ดอยู่บน GitHub

คู่มือนักพัฒนาอยู่ที่ CONTRIBUTING.md ที่ root ของ repository ของโปรเจกต์นี้ เมื่อเข้าร่วม คุณจะต้องยึดถือหลักปฏิบัติของ Qiskit

เราใช้ GitHub issues ติดตามคำขอและบั๊ก

การอ้างอิงแพ็กเกจนี้​

หากคุณใช้แพ็กเกจนี้ในงานวิจัย ให้ใช้ไฟล์ CITATION.bib ใน repository ของโปรเจกต์นี้เพื่ออ้างอิงเอกสารที่เหมาะสม

สัญญาอนุญาต​

Apache License 2.0

นโยบายการเลิกใช้งาน​

เราใช้ semantic versioning บางครั้งเราอาจทำการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เข้ากันกับเวอร์ชันเดิมเพื่อปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้ เมื่อเป็นไปได้ เราจะเก็บอินเทอร์เฟซเก่าไว้และทำเครื่องหมายว่า deprecated ตราบเท่าที่มันอยู่ร่วมกับของใหม่ได้ การปรับปรุงที่สำคัญ การเปลี่ยนแปลงที่ไม่เข้ากัน หรือการ deprecate แต่ละครั้งจะมีบันทึกไว้ในrelease notes

การมีส่วนร่วม​

ซอร์สโค้ดอยู่บน GitHub

คู่มือนักพัฒนาอยู่ที่ CONTRIBUTING.md เมื่อเข้าร่วม คุณจะต้องยึดถือหลักปฏิบัติของ Qiskit

เราใช้ GitHub issues ติดตามคำขอและบั๊ก

เอกสารอ้างอิง​

  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].

แหล่งที่มา: เอกสาร IBM Quantum — อัปเดตเมื่อ 6 พ.ย. 2569
เวอร์ชันภาษาอังกฤษ บน doQumentation — อัปเดตเมื่อ 6 พ.ย. 2569
ปัญหาเกี่ยวกับเว็บไซต์หรือการแปล?ปัญหาเกี่ยวกับเนื้อหา? แก้ไขที่ IBM Quantum docs