Shaded lightcones (SLC)

qiskit-addon-slc este un pachet pentru calcularea conului de lumină umbrit (SLC) [1] al unei observabile în raport cu un circuit cuantic. În contextul anulării probabilistice a erorilor (PEC), conurile de lumină umbrite sunt similare cu conurile de lumină binare convenționale prin faptul că neatenuarea erorilor din afara conului de lumină poate reduce varianța (adică costul de eșantionare). Umbrirea conului de lumină permite împingerea acestei strategii mai departe, atribuind scale generatorilor de erori Pauli din interiorul conului de lumină cauzal. Erorile cărora li se atribuie scale mai mici au mai puțin efect asupra observabilei; trunchierea lor din modelul de zgomot poate reduce varianța (adică costul de eșantionare) cu prețul unei anumite părtiniri. Pachetul qiskit-addon-slc oferă utilizatorilor posibilitatea de a umbri conul de lumină și de a controla compromisul dintre costul de eșantionare și părtinire.
Primii pași
Un ghid simplu care te ajută să începi rapid cu acest pachet este disponibil în ghidul quickstart.
Exemple de utilizare
Această tehnică a fost folosită pentru a reduce costul de eșantionare al anulării probabilistice a erorilor (PEC) în experimente de ecou Loschmidt al operatorilor cu 56 de qubiți pe un procesor IBM Heron. [2].
Discuție tehnică
Prezentarea metodei
Conurile de lumină umbrite sunt calculate și folosite în 5 pași:
-
Calculează o limită a efectului fiecărui termen de eroare Pauli asupra observabilei la sfârșitul circuitului (limită înainte)
-
Calculează o limită a efectului fiecărui termen de eroare Pauli asupra stării inițiale de la începutul circuitului (limită înapoi)

- Aproximează o contribuție la părtinire pentru fiecare termen de eroare Pauli folosind limitele înainte/înapoi și rata de eroare a termenului

- Prioritizează termenii de eroare după rata lor de eroare și limite. Trunchiază din modelul de zgomot termenii care au cel mai mic efect asupra valorii de așteptare a observabilei până se atinge toleranța la părtinire specificată de utilizator. Alternativ, se pot adăuga cei mai influenți termeni de eroare într-un model de zgomot până se umple bugetul de cost de eșantionare specificat de utilizator.
- Atenuează modelul de zgomot trunchiat. Folosind modelul de execuție dirijată din Qiskit Runtime, specificarea termenilor de eroare de ignorat în timpul eșantionării PEC este directă. Vezi tutorialul pentru detalii.

Funcționalități software
-
Calcul asincron paralel al limitelor
-
Permite calculul limitelor în avans (adică înainte de învățarea efectivă a zgomotului)
Probleme cunoscute
-
Windows nu este suportat
-
InjectNoise(site=”before”) nu este suportat
-
Nu suportă îmbinarea granulară a limitelor
Lucrări viitoare
- Calcul al valorilor proprii accelerat cu Rust pentru calcularea limitelor înainte
Contribuții
Codul sursă este disponibil pe GitHub.
Ghidul dezvoltatorului se află în CONTRIBUTING.md în rădăcina depozitului acestui proiect. Prin participare, se așteaptă să respecți codul de conduită al Qiskit.
Folosim GitHub issues pentru urmărirea solicitărilor și a erorilor.
Citarea acestui pachet
Dacă folosești acest pachet în cercetarea ta, folosește fișierul CITATION.bib din depozitul acestui proiect pentru a cita referința (referințele) potrivită(e).
Licență
Politica de depreciere
Urmăm versionarea semantică. Ocazional putem face modificări incompatibile pentru a îmbunătăți experiența utilizatorului. Când este posibil, vom păstra interfețele vechi și le vom marca drept depreciate, atâta timp cât pot coexista cu cele noi. Fiecare îmbunătățire substanțială, modificare incompatibilă sau depreciere va fi documentată în notele de lansare.
Contribuții
Codul sursă este disponibil pe GitHub.
Ghidul dezvoltatorului se află în CONTRIBUTING.md. Prin participare, se așteaptă să respecți codul de conduită al Qiskit.
Folosim GitHub issues pentru urmărirea solicitărilor și a erorilor.
Referințe
-
Andrew Eddins, et al., Lightcone shading for classically accelerated quantum error mitigation, arXiv:2409.04401v1 [quant-ph].
-
Samantha V. Barron, et al., Observable Estimation in the Absence of Classical Verification, arXiv:2607.25998 [quant-ph].
