Kwantumfoutcorrectie met Quantum Autoencoders

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

David F. Locher, Lorenzo Cardarelli en Markus Müller

Instituut voor Quantum Informatie, RWTH Aken Universiteit, D-52056 Aken, Duitsland
Peter Grünberg Instituut, Theoretische Nano-elektronica, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Duitsland

Vind je dit artikel interessant of wil je het bespreken? Scite of laat een reactie achter op SciRate.

Abstract

Actieve kwantumfoutcorrectie is een centraal ingrediënt om robuuste kwantumprocessors te realiseren. In dit artikel onderzoeken we het potentieel van quantum machine learning voor kwantumfoutcorrectie in een kwantumgeheugen. We laten met name zien hoe kwantumneurale netwerken, in de vorm van kwantumauto-encoders, kunnen worden getraind om optimale strategieën te leren voor actieve detectie en correctie van fouten, inclusief ruimtelijk gecorreleerde rekenfouten en qubit-verliezen. We benadrukken dat de denoising-mogelijkheden van quantum auto-encoders niet beperkt zijn tot de bescherming van specifieke toestanden, maar zich uitstrekken tot de gehele logische coderuimte. We laten ook zien dat kwantumneurale netwerken kunnen worden gebruikt om nieuwe logische coderingen te ontdekken die optimaal zijn aangepast aan de onderliggende ruis. Bovendien vinden we dat, zelfs in de aanwezigheid van matige ruis in de kwantumauto-encoders zelf, ze nog steeds met succes kunnen worden gebruikt om gunstige kwantumfoutcorrectie uit te voeren en daarmee de levensduur van een logische qubit te verlengen.

Uitgelichte afbeelding: Quantum auto-encoders kunnen worden toegepast om fouten in logische kwantumtoestanden te corrigeren.

Populaire samenvatting

Kwantumcomputers zijn notoir gevoelig voor fouten en zullen daarom kwantumfoutcorrectie nodig hebben om op betrouwbare wijze uitgebreide berekeningen uit te voeren. Gewoonlijk combineert men veel luidruchtige fysieke qubits om minder zogenaamde logische qubits samen te stellen waarmee fouten kunnen worden gedetecteerd en gecorrigeerd. Dit proces vereist echter metingen van aanvullende qubits en feedbackbewerkingen op basis van die metingen, wat een langzame en experimenteel uitdagende procedure kan zijn.
In dit artikel onderzoeken we hoe het proces van het corrigeren van mogelijke fouten op logische qubits autonoom kan worden uitgevoerd, dat wil zeggen zonder de noodzaak om extra qubits te meten. Om dit te bereiken, trainen en passen we quantum autoencoders toe, dit zijn kwantumneurale netwerken die de invoergegevens eerst comprimeren en vervolgens decomprimeren. Die kwantumauto-encoders kunnen correctiestrategieën leren die optimaal geschikt zijn om de ruis in een specifiek hardwareapparaat te bestrijden. De netwerken corrigeren dergelijke fouten volledig autonoom en kunnen nog steeds nuttig zijn om gecodeerde kwantuminformatie te beschermen tegen decoherentie, zelfs als ze zelf ruis hebben. Bovendien laten we zien hoe het voorgestelde schema kan worden aangepast om nieuwe coderingsschema's voor logische qubits te ontdekken, die optimaal geschikt zijn om gecodeerde kwantuminformatie te beschermen tegen hardwarespecifieke ruis.

► BibTeX-gegevens

@article{Locher2023quantumerror, doi = {10.22331/q-2023-03-09-942}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-03-09-942}, title = {Quantum { E}rror {C}correctie met {Q}uantum {A}utoencoders}, auteur = {Locher, David F. en Cardarelli, Lorenzo en M{“{u}}ller, Markus}, tijdschrift = {{Quantum}} , issn = {2521-327X}, uitgever = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {7}, pages = {942}, month = mrt, year = {2023} }

► Referenties

[1] Simon J Devitt, William J Munro en Kae Nemoto. "Kwantumfoutcorrectie voor beginners". Rapporten over voortgang in de natuurkunde 76, 076001 (2013).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/76/7/076001

[2] Michael A. Nielsen en Isaac L. Chuang. "Kwantumberekening en kwantuminformatie: 10e jubileumeditie". Cambridge University Press. (2010).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667

[3] Barbara M. Terhal. "Kwantumfoutcorrectie voor kwantumgeheugens". Ds. Mod. Fysiek. 87, 307-346 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.307

[4] BM Terhal, J Conrad en C Vuillot. "Op weg naar schaalbare bosonische kwantumfoutcorrectie". Kwantumwetenschap en -technologie 5, 043001 (2020).
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5

[5] DG Cory, MD Price, W. Maas, E. Knill, R. Laflamme, WH Zurek, TF Havel en SS Somaroo. "Experimentele kwantumfoutcorrectie". Fysiek. Eerwaarde Lett. 81, 2152-2155 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.81.2152

[6] J. Chiaverini, D. Leibfried, T. Schaetz, MD Barrett, RB Blakestad, J. Britton, WM Itano, JD Jost, E. Knill, C. Langer, R. Ozeri en DJ Wineland. "Realisatie van kwantumfoutcorrectie". Natuur 432, 602-605 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature03074

[7] Philipp Schindler, Julio T. Barreiro, Thomas Monz, Volckmar Nebendahl, Daniel Nigg, Michael Chwalla, Markus Hennrich en Rainer Blatt. "Experimentele repetitieve kwantumfoutcorrectie". Wetenschap 332, 1059-1061 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1203329

[8] Norbert M. Linke, Mauricio Gutierrez, Kevin A. Landsman, Caroline Figgatt, Shantanu Debnath, Kenneth R. Brown en Christopher Monroe. "Fouttolerante kwantumfoutdetectie". Wetenschap Vooruitgang 3, e1701074 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.1701074

[9] Christian Kraglund Andersen, Ants Remm, Stefania Lazar, Sebastian Krinner, Nathan Lacroix, Graham J. Norris, Mihai Gabureac, Christopher Eichler en Andreas Wallraff. "Herhaalde kwantumfoutdetectie in een oppervlaktecode". Natuurfysica 16, 875-880 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0920-y

[10] J. Hilder, D. Pijn, O. Onishchenko, A. Stahl, M. Orth, B. Lekitsch, A. Rodriguez-Blanco, M. Müller, F. Schmidt-Kaler en UG Poschinger. "Fouttolerante pariteitsuitlezing op een op shuttles gebaseerde ingesloten ionen kwantumcomputer". Fysiek. Rev X 12, 011032 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011032

[11] Laird Egan, Dripto M. Debroy, Crystal Noel, Andrew Risinger, Daiwei Zhu, Debopriyo Biswas, Michael Newman, Muyuan Li, Kenneth R. Brown, Marko Cetina en Christopher Monroe. "Fouttolerante controle van een foutgecorrigeerde qubit". Natuur 598, 281-286 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-021-03928-y

[12] C. Ryan-Anderson, JG Bohnet, K. Lee, D. Gresh, A. Hankin, JP Gaebler, D. Francois, A. Chernoguzov, D. Lucchetti, NC Brown, TM Gatterman, SK Halit, K. Gilmore, JA Gerber, B. Neyenhuis, D. Hayes en RP Stutz. "Realisatie van real-time fouttolerante kwantumfoutcorrectie". Fys. Rev. X 11, 041058 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.041058

[13] MH Abobeih, Y. Wang, J. Randall, SJH Loenen, CE Bradley, M. Markham, DJ Twitchen, BM Terhal en TH Taminiau. "Fouttolerante werking van een logische qubit in een diamantkwantumprocessor". Natuur 606, 884-889 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04819-6

[14] M. Riebe, H. Häffner, CF Roos, W. Hänsel, J. Benhelm, GPT Lancaster, TW Körber, C. Becher, F. Schmidt-Kaler, DFV James en R. Blatt. "Deterministische kwantumteleportatie met atomen". Natuur 429, 734-737 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature02570

[15] MD Barrett, J. Chiaverini, T. Schaetz, J. Britton, WM Itano, JD Jost, E. Knill, C. Langer, D. Leibfried, R. Ozeri en DJ Wineland. "Deterministische kwantumteleportatie van atomaire qubits". Natuur 429, 737-739 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature02608

[16] Clément Sayrin, Igor Dotsenko, Xingxing Zhou, Bruno Peaudecerf, Théo Rybarczyk, Sébastien Gleyzes, Pierre Rouchon, Mazyar Mirrahimi, Hadis Amini, Michel Brune, Jean-Michel Raimond en Serge Haroche. "Real-time kwantumfeedback bereidt en stabiliseert fotongetaltoestanden". Natuur 477, 73-77 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature10376

[17] D. Ristè, M. Dukalski, CA Watson, G. de Lange, MJ Tiggelman, Ya. M. Blanter, KW Lehnert, RN Schouten en L. DiCarlo. "Deterministische verstrengeling van supergeleidende qubits door pariteitsmeting en feedback". Natuur 502, 350-354 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature12513

[18] Sebastian Krinner, Nathan Lacroix, Ants Remm, Agustin Di Paolo, Elie Genois, Catherine Leroux, Christoph Hellings, Stefania Lazar, Francois Swiadek, Johannes Herrmann, Graham J. Norris, Christian Kraglund Andersen, Markus Müller, Alexandre Blais, Christopher Eichler, en Andreas Wallraf. "Het realiseren van herhaalde kwantumfoutcorrectie in een afstand-drie oppervlaktecode". Natuur 605, 669-674 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04566-8

[19] JF Marques, BM Varbanov, MS Moreira, H. Ali, N. Muthusubramanian, C. Zachariadis, F. Battistel, M. Beekman, N. Haider, W. Vlothuizen, A. Bruno, BM Terhal en L. DiCarlo. "Logische-qubit-bewerkingen in een foutdetecterende oppervlaktecode". Natuurfysica 18, 80-86 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41567-021-01423-9

[20] Google Quantum-AI. "Exponentiële onderdrukking van bit- of fasefouten met cyclische foutcorrectie". Natuur 595, 383-387 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-021-03588-y

[21] Youwei Zhao, Yangsen Ye, He-Liang Huang, Yiming Zhang, Dachao Wu, Huijie Guan, Qingling Zhu, Zuolin Wei, Tan He, Sirui Cao, Fusheng Chen, Tung-Hsun Chung, Hui Deng, Daojin Fan, Ming Gong, Cheng Guo, Shaojun Guo, Lianchen Han, Na Li, Shaowei Li, Yuan Li, Futian Liang, Jin Lin, Haoran Qian, Hao Rong, Hong Su, Lihua Sun, Shiyu Wang, Yulin Wu, Yu Xu, Chong Ying, Jiale Yu, Chen Zha, Kaili Zhang, Yong-Heng Huo, Chao-Yang Lu, Cheng-Zhi Peng, Xiaobo Zhu en Jian-Wei Pan. "Realisatie van een foutcorrigerende oppervlaktecode met supergeleidende qubits". Fysiek. Eerwaarde Lett. 129, 030501 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.030501

[22] J. Cramer, N. Kalb, MA Rol, B. Hensen, MS Blok, M. Markham, DJ Twitchen, R. Hanson en TH Taminiau. "Herhaalde kwantumfoutcorrectie op een continu gecodeerde qubit door real-time feedback". Natuurcommunicatie 7, 11526 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms11526

[23] Christian Kraglund Andersen, Ants Remm, Stefania Lazar, Sebastian Krinner, Johannes Heinsoo, Jean-Claude Besse, Mihai Gabureac, Andreas Wallraff en Christopher Eichler. "Verstrengelingsstabilisatie met behulp van op ancilla gebaseerde pariteitsdetectie en real-time feedback in supergeleidende circuits". npj Quantuminformatie 5, 69 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0185-4

[24] Diego Ristè, Luke CG Govia, Brian Donovan, Spencer D. Fallek, William D. Kalfus, Markus Brink, Nicholas T. Bronn en Thomas A. Ohki. "Realtime verwerking van stabilisatormetingen in een bit-flip-code". npj Quantuminformatie 6, 71 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-00304-y

[25] V. Negnevitsky, M. Marinelli, KK Mehta, H.-Y. Lo, C. Flühmann en JP Home. "Herhaalde uitlezing en feedback van meerdere qubits met een register met gevangen ionen van verschillende soorten". Natuur 563, 527-531 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41586-018-0668-z

[26] Nissim Ofek, Andrei Petrenko, Reinier Heeres, Philip Reinhold, Zaki Leghtas, Brian Vlastakis, Yehan Liu, Luigi Frunzio, SM Girvin, L. Jiang, Mazyar Mirrahimi, MH Devoret en RJ Schoelkopf. "De levensduur van een kwantumbit verlengen met foutcorrectie in supergeleidende circuits". Natuur 536, 441-445 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature18949

[27] L. Hu, Y. Ma, W. Cai, X. Mu, Y. Xu, W. Wang, Y. Wu, H. Wang, YP Song, C.-L. Zou, SM Girvin, L.-M. Duan en L. Zon. "Kwantumfoutcorrectie en universele poortsetbewerking op een binominale bosonische logische qubit". Natuurfysica 15, 503-508 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0414-3

[28] Giacomo Torlai en Roger G. Melko. "Neurale decoder voor topologische codes". Fysiek. Eerwaarde Lett. 119, 030501 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.030501

[29] Ye-Hua Liu en David Poulin. "Decoders voor het voortplanten van neurale overtuigingen voor kwantumfoutcorrigerende codes". Fysiek. Eerwaarde Lett. 122, 200501 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.200501

[30] Nishad Maskara, Aleksander Kubica en Tomas Jochym-O'Connor. "Voordelen van veelzijdige neurale netwerkdecodering voor topologische codes". Fysiek. Rev. A 99, 052351 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.052351

[31] Ryan Sweke, Markus S. Kesselring, Evert PL van Nieuwenburg en Jens Eisert. "Reinforcement learning-decoders voor fouttolerante kwantumberekening". Machine learning: wetenschap en technologie 2, 025005 (2021).
https:///doi.org/10.1088/2632-2153/abc609

[32] Benjamin J. Brown, Daniel Loss, Jiannis K. Pachos, Chris N. Self en James R. Wootton. "Kwantumgeheugens bij eindige temperatuur". Ds. Mod. Fysiek. 88, 045005 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.88.045005

[33] Gerardo A. Paz-Silva, Gavin K. Brennen en Jason Twamley. "Fouttolerantie bij luidruchtige en langzame metingen en voorbereiding". Fysiek. Eerwaarde Lett. 105, 100501 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.100501

[34] Daniel Crow, Robert Joynt en M. Saffman. "Verbeterde foutdrempels voor meetvrije foutcorrectie". Fysiek. Eerwaarde Lett. 117, 130503 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.130503

[35] Vickram N. Premakumar, M. Saffman en Robert Joynt. "Meetvrije foutcorrectie met coherente ancilla's" (2020). arXiv:2007.09804.
arXiv: 2007.09804

[36] Joseph Kerckhoff, Hendra I. Nurdin, Dmitri S. Pavlichin en Hideo Mabuchi. "Kwantumgeheugens ontwerpen met ingebedde controle: fotonische circuits voor autonome kwantumfoutcorrectie". Fysiek. Eerwaarde Lett. 105, 040502 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.105.040502

[37] Fernando Pastawski, Lucas Clemente en Juan Ignacio Cirac. "Kwantumherinneringen gebaseerd op gemanipuleerde dissipatie". Fysiek. Rev A 83, 012304 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.83.012304

[38] Eliot Kapit. "Hardware-efficiënte en volledig autonome kwantumfoutcorrectie in supergeleidende circuits". Fysiek. Eerwaarde Lett. 116, 150501 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.150501

[39] F. Reiter, AS Sørensen, P. Zoller en CA Muschik. "Dissipatieve kwantumfoutcorrectie en toepassing op kwantumdetectie met ingesloten ionen". Natuurcommunicatie 8, 1822 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41467-017-01895-5

[40] Zaki Leghtas, Gerhard Kirchmair, Brian Vlastakis, Robert J. Schoelkopf, Michel H. Devoret en Mazyar Mirrahimi. "Hardware-efficiënte autonome kwantumgeheugenbescherming". Fysiek. Eerwaarde Lett. 111, 120501 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.120501

[41] Z. Leghtas, S. Touzard, IM Pop, A. Kou, B. Vlastakis, A. Petrenko, KM Sliwa, A. Narla, S. Shankar, MJ Hatridge, M. Reagor, L. Frunzio, RJ Schoelkopf, M. Mirrahimi en MH Devoret. "De toestand van licht beperken tot een kwantumverdeelstuk door technisch verlies van twee fotonen". Wetenschap 347, 853-857 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaa2085

[42] Jae-Mo Lihm, Kyungjoo Noh en Uwe R. Fischer. "Implementatie-onafhankelijke voldoende voorwaarde van het knill-laflamme-type voor de autonome bescherming van logische qudits door sterk ontworpen dissipatie". Fysiek. Rev A 98, 012317 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.012317

[43] Jeffrey M. Gertler, Brian Baker, Juliang Li, Shruti Shirol, Jens Koch en Chen Wang. "Bescherming van een bosonische qubit met autonome kwantumfoutcorrectie". Natuur 590, 243-248 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03257-0

[44] Maria Schuld, Ilya Sinayskiy en Francesco Petruccione. "De zoektocht naar een kwantumneuraal netwerk". Kwantuminformatieverwerking 13, 2567-2586 (2014).
https://doi.org/10.1007/s11128-014-0809-8

[45] Jacob Biamonte, Peter Wittek, Nicola Pancotti, Patrick Rebentrost, Nathan Wiebe en Seth Lloyd. "Kwantummachine learning". Natuur 549, 195-202 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23474

[46] Vedran Dunjko en Hans J Briegel. "Machine learning & kunstmatige intelligentie in het kwantumdomein: een overzicht van recente vooruitgang". Rapporten over voortgang in de natuurkunde 81, 074001 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6633 / aab406

[47] M. Cerezo, Andrew Arrasmith, Ryan Babbush, Simon C. Benjamin, Suguru Endo, Keisuke Fujii, Jarrod R. McClean, Kosuke Mitarai, Xiao Yuan, Lukasz Cincio en Patrick J. Coles. "Variationele kwantumalgoritmen". Natuurrecensies Physics 3, 625-644 (2021).
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9

[48] S. Mangini, F. Tacchino, D. Gerace, D. Bajoni en C. Macchiavello. "Quantum computing-modellen voor kunstmatige neurale netwerken". EPL (Europhysics Letters) 134, 10002 (2021).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/134/10002

[49] Kerstin Beer, Dmytro Bondarenko, Terry Farrelly, Tobias J. Osborne, Robert Salzmann, Daniel Scheiermann en Ramona Wolf. "Het trainen van diepe kwantumneurale netwerken". Natuurcommunicatie 11, 808 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-14454-2

[50] Lasse Bjørn Kristensen, Matthias Degroote, Peter Wittek, Alán Aspuru-Guzik en Nikolaj T. Zinner. "Een kunstmatige stekelige kwantumneuron". npj Quantuminformatie 7, 59 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41534-021-00381-7

[51] E. Torrontegui en JJ García-Ripoll. "Unitaire kwantumperceptron als efficiënte universele benadering". EPL (Europhysics Letters) 125, 30004 (2019).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/125/30004

[52] Dan Ventura en Tony Martínez. "Kwantum associatief geheugen". Informatiewetenschappen 124, 273-296 (2000).
https://doi.org/10.1016/S0020-0255(99)00101-2

[53] Patrick Rebentrost, Thomas R. Bromley, Christian Weedbrook en Seth Lloyd. "Quantum hopfield neuraal netwerk". Fysiek. Rev. A 98, 042308 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.042308

[54] Eliana Fiorelli, Igor Lesanovsky en Markus Müller. "Fasediagram van quantum gegeneraliseerde Potts-hopfield neurale netwerken". Nieuw Journal of Physics 24, 033012 (2022).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac5490

[55] Jonathan Romero, Jonathan P Olson en Alan Aspuru-Guzik. "Quantum auto-encoders voor efficiënte compressie van kwantumgegevens". Kwantumwetenschap en -technologie 2, 045001 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aa8072

[56] L Lamata, U Alvarez-Rodriguez, JD Martín-Guerrero, M Sanz en E Solano. "Quantum autoencoders via quantum adders met genetische algoritmen". Kwantumwetenschap en -technologie 4, 014007 (2018).
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/aae22b

[57] Hailan Ma, Chang-Jiang Huang, Chunlin Chen, Daoyi Dong, Yuanlong Wang, Re-Bing Wu en Guo-Yong Xiang. "Over de compressiesnelheid van kwantumauto-encoders: besturingsontwerp, numerieke en experimentele realisatie". Automaat 147, 110659 (2023).
https:///doi.org/10.1016/j.automatica.2022.110659

[58] Carlos Bravo-Prieto. "Quantum auto-encoders met verbeterde gegevenscodering". Machine learning: wetenschap en technologie 2, 035028 (2021).
https:///doi.org/10.1088/2632-2153/ac0616

[59] Chenfeng Cao en Xin Wang. "Ruisondersteunde kwantumautoencoder". Fysiek. Rev. toegepast 15, 054012 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.15.054012

[60] Dmytro Bondarenko en Polina Feldmann. "Quantum auto-encoders om kwantumgegevens te denoise". Fysiek. Eerwaarde Lett. 124, 130502 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.130502

[61] Tom Achache, Lior Horesh en John Smolin. "Kwantumtoestanden van ruis ontdoen met kwantumauto-encoders - theorie en toepassingen" (2020). arXiv:2012.14714.
arXiv: 2012.14714

[62] Xiao-Ming Zhang, Weicheng Kong, Muhammad Usman Farooq, Man-Hong Yung, Guoping Guo en Xin Wang. "Generieke op detectie gebaseerde foutbeperking met behulp van kwantumauto-encoders". Fysiek. Rev. A 103, L040403 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.L040403

[63] Alex Pepper, Nora Tischler en Geoff J. Pryde. "Experimentele realisatie van een quantum autoencoder: de compressie van qutrits via machine learning". Fysiek. Eerwaarde Lett. 122, 060501 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.060501

[64] Chang-Jiang Huang, Hailan Ma, Qi Yin, Jun-Feng Tang, Daoyi Dong, Chunlin Chen, Guo-Yong Xiang, Chuan-Feng Li en Guang-Can Guo. "Realisatie van een kwantumautoencoder voor verliesloze compressie van kwantumgegevens". Fysiek. Rev. A 102, 032412 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.032412

[65] Yongcheng Ding, Lucas Lamata, Mikel Sanz, Xi Chen en Enrique Solano. "Experimentele implementatie van een quantum autoencoder via quantum adders". Geavanceerde kwantumtechnologieën 2, 1800065 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.201800065

[66] Peter D. Johnson, Jonathan Romero, Jonathan Olson, Yudong Cao en Alán Aspuru-Guzik. "Qvector: een algoritme voor kwantumfoutcorrectie op maat van apparaten" (2017). arXiv:1711.02249.
arXiv: 1711.02249

[67] Iris Cong, Soonwon Choi en Mikhail D. Lukin. "Quantum convolutionele neurale netwerken". Natuurfysica 15, 1273-1278 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41567-019-0648-8

[68] Chenfeng Cao, Chao Zhang, Zipeng Wu, Markus Grassl en Bei Zeng. "Kwantumvariatie leren voor kwantumfoutcorrigerende codes". Kwantum 6, 828 (2022).
https://doi.org/10.22331/q-2022-10-06-828

[69] Kunal Sharma, M. Cerezo, Lukasz Cincio en Patrick J. Coles. "Trainbaarheid van dissipatieve op perceptron gebaseerde kwantumneurale netwerken". Fysiek. Eerwaarde Lett. 128, 180505 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.180505

[70] Kerstin Beer, Daniel List, Gabriel Müller, Tobias J. Osborne en Christian Struckmann. "Kwantumneurale netwerken trainen op nisq-apparaten" (2021). arXiv:2104.06081.
arXiv: 2104.06081

[71] Daniel A Lidar en Todd A Brun. "Kwantumfoutcorrectie". Cambridge University Press. (2013).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139034807

[72] Daniël Eric Gottesman. "Stabilisatiecodes en kwantumfoutcorrectie". Proefschrift. Californisch Instituut voor Technologie. (1997).
https: / / doi.org/ 10.7907 / rzr7-dt72

[73] Ian Goodfellow, Yoshua Bengio en Aaron Courville. "Diep leren". MIT Druk. (2016). url: http://www.deeplearningbook.org.
http: / / www.deeplearningbook.org

[74] Michael Tschannen, Olivier Bachem en Mario Lucic. "Recente ontwikkelingen in op auto-encoder gebaseerd leren van representaties" (2018). arXiv:1812.05069.
arXiv: 1812.05069

[75] Pascal Vincent, Hugo Larochelle, Yoshua Bengio en Pierre-Antoine Manzagol. "Robuuste functies extraheren en samenstellen met auto-encoders die ruis verwijderen". In Proceedings van de 25e internationale conferentie over machine learning. Pagina 1096–1103. ICML '08 New York, NY, VS (2008). Vereniging voor computermachines.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1390156.1390294

[76] Raymond Laflamme, Cesar Miquel, Juan Pablo Paz en Wojciech Hubert Zurek. "Perfecte kwantumfoutcorrectiecode". Fysiek. Eerwaarde Lett. 77, 198-201 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.77.198

[77] Rochus Klesse en Sandra Frank. "Kwantumfoutcorrectie in ruimtelijk gecorreleerde kwantumruis". Fysiek. Eerwaarde Lett. 95, 230503 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.95.230503

[78] Christopher T. Chubb en Steven T. Flammia. "Statistische mechanische modellen voor kwantumcodes met gecorreleerde ruis". Annales de l'Institut Henri Poincaré D 8, 269-321 (2021).
https: / / doi.org/ 10.4171 / aihpd / 105

[79] M. Grassl, Th. Beth en T. Pellizzari. "Codes voor het kwantumverwijderingskanaal". Fysieke beoordeling A 56, 33-38 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.56.33

[80] Roman Stricker, Davide Vodola, Alexander Erhard, Lukas Postler, Michael Meth, Martin Ringbauer, Philipp Schindler, Thomas Monz, Markus Müller en Rainer Blatt. "Experimentele deterministische correctie van qubit-verlies". Natuur 585, 207-210 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2667-0

[81] Jonathan M. Baker, Andrew Litteken, Casey Duckering, Henry Hoffmann, Hannes Bernien en Frederic T. Chong. "Het benutten van interacties over lange afstanden en het tolereren van atoomverlies in neutrale atoomkwantumarchitecturen". In 2021 ACM/IEEE 48th Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA). Pagina's 818-831. (2021).
https://doi.org/10.1109/ISCA52012.2021.00069

[82] Chao-Yang Lu, Wei-Bo Gao, Jin Zhang, Xiao-Qi Zhou, Tao Yang en Jian-Wei Pan. "Experimentele kwantumcodering tegen qubit-verliesfout". Proceedings van de National Academy of Sciences 105, 11050-11054 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.0800740105

[83] Austin G.Fowler. "Omgaan met qubit-lekkage in topologische codes". Fysiek. Rev A 88, 042308 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.042308

[84] Boris Mihailov Varbanov, Francesco Battistel, Brian Michael Tarasinski, Viacheslav Petrovych Ostroukh, Thomas Eugene O'Brien, Leonardo DiCarlo en Barbara Maria Terhal. "Lekkagedetectie voor een op transmon gebaseerde oppervlaktecode". npj Quantuminformatie 6, 102 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-020-00330-w

[85] F. Battistel, BM Varbanov en BM Terhal. "Hardware-efficiënt lekreductieschema voor kwantumfoutcorrectie met supergeleidende transmon-qubits". PRX Quantum 2, 030314 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030314

[86] Natalie C. Brown en Kenneth R. Brown. "Zeeman qubits vergelijken met hyperfijne qubits in de context van de oppervlaktecode: $^{174}mathrm{Yb}^{+}$ en $^{171}mathrm{Yb}^{+}$". Fys. Rev. A 97, 052301 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.052301

[87] Yue Wu, Shimon Kolkowitz, Shruti Puri en Jeff D. Thompson. "Wisconversie voor fouttolerante kwantumcomputing in aardalkali-rydberg-atoomarrays". Natuurcommunicatie 13, 4657 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41467-022-32094-6

[88] Thomas Monz, Philipp Schindler, Julio T. Barreiro, Michael Chwalla, Daniel Nigg, William A. Coish, Maximilian Harlander, Wolfgang Hänsel, Markus Hennrich en Rainer Blatt. "14-qubit verstrengeling: creatie en coherentie". Fysiek. Eerwaarde Lett. 106, 130506 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.106.130506

[89] T. Yu en JH Eberly. "Qubit-ontvlechting en decoherentie via defasering". Fysiek. Rev. B 68, 165322 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.68.165322

[90] A. Bermudez, X. Xu, M. Gutiérrez, SC Benjamin en M. Müller. "Fouttolerante bescherming van topologische qubits met ingesloten ionen op korte termijn onder realistische geluidsbronnen". Fysiek. Rev. A 100, 062307 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.062307

[91] DA Lidar, IL Chuang en KB Whaley. "Decoherentievrije deelruimten voor kwantumberekening". Fysiek. Eerwaarde Lett. 81, 2594-2597 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.81.2594

[92] Paul G. Kwiat, Andrew J. Berglund, Joseph B. Altepeter en Andrew G. White. "Experimentele verificatie van decoherentievrije deelruimten". Wetenschap 290, 498-501 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.290.5491.498

[93] Edoardo G. Carnio, Andreas Buchleitner en Manuel Gessner. "Robuuste asymptotische verstrengeling onder multipartiete collectieve defasering". Fysiek. Eerwaarde Lett. 115, 010404 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.010404

[94] A. Bermudez, X. Xu, R. Nigmatullin, J. O'Gorman, V. Negnevitsky, P. Schindler, T. Monz, UG Poschinger, C. Hempel, J. Home, F. Schmidt-Kaler, M. Biercuk , R. Blatt, S. Benjamin en M. Müller. "Beoordeling van de voortgang van processors met ingesloten ionen op weg naar fouttolerante kwantumberekening". Fysiek. Rev X 7, 041061 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.041061

[95] Jarrod R. McClean, Sergio Boixo, Vadim N. Smelyanskiy, Ryan Babbush en Hartmut Neven. "Onvruchtbare plateaus in trainingslandschappen voor kwantumneurale netwerken". Natuurcommunicatie 9, 4812 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07090-4

[96] M. Cerezo, Akira Sone, Tyler Volkoff, Lukasz Cincio en Patrick J. Coles. "Kostenfunctieafhankelijke kale plateaus in ondiepe geparametriseerde kwantumcircuits". Natuurcommunicatie 12, 1791 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-021-21728-w

[97] Zoë Holmes, Kunal Sharma, M. Cerezo en Patrick J. Coles. "Ansatz-uitdrukbaarheid verbinden met gradiëntgroottes en kale plateaus". PRX Quantum 3, 010313 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010313

[98] Andrew W. Cross, David P. DiVincenzo en Barbara M. Terhal. "Een vergelijkende codestudie voor kwantumfouttolerantie". Quantum-info. Bereken. 9, 541-572 (2009).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC9.7-8-1

[99] Sebastiaan Ruder. "Een overzicht van optimalisatie-algoritmen voor gradiëntafdaling" (2017). arXiv:1609.04747.
arXiv: 1609.04747

Geciteerd door

[1] Anna Dawid, Julian Arnold, Borja Requena, Alexander Gresch, Marcin Płodzień, Kaelan Donatella, Kim A. Nicoli, Paolo Stornati, Rouven Koch, Miriam Büttner, Robert Okuła, Gorka Muñoz-Gil, Rodrigo A. Vargas-Hernández, Alba Cervera-Lierta, Juan Carrasquilla, Vedran Dunjko, Marylou Gabrié, Patrick Huembeli, Evert van Nieuwenburg, Filippo Vicentini, Lei Wang, Sebastian J. Wetzel, Giuseppe Carleo, Eliška Greplová, Roman Krems, Florian Marquardt, Michał Tomza, Maciej Lewenstein, en Alexandre Dauphin, "Moderne toepassingen van machine learning in de kwantumwetenschappen", arXiv: 2204.04198, (2022).

[2] Abhinav Anand, Jakob S. Kottmann en Alán Aspuru-Guzik, "Kwantumcompressie met klassiek simuleerbare schakelingen", arXiv: 2207.02961, (2022).

[3] He-Liang Huang, Xiao-Yue Xu, Chu Guo, Guojing Tian, Shi-Jie Wei, Xiaoming Sun, Wan-Su Bao en Gui-Lu Long, "Near-Term Quantum Computing Techniques: Variational Quantum Algorithms, Foutbeperking, circuitcompilatie, benchmarking en klassieke simulatie”, arXiv: 2211.08737, (2022).

[4] Chenfeng Cao, Chao Zhang, Zipeng Wu, Markus Grassl en Bei Zeng, "Quantumvariatie leren voor kwantumfoutcorrigerende codes", Kwantum 6, 828 (2022).

[5] Gunhee Park, Joonsuk Huh en Daniel K. Park, "Variational quantum one-class classifier", Machine learning: wetenschap en technologie 4 1, 015006 (2023).

[6] Akira Sone, Naoki Yamamoto, Tharon Holdsworth en Prineha Narang, "Jarzynski-achtige gelijkheid van niet-evenwichtige informatieproductie op basis van Quantum Cross Entropy", arXiv: 2209.01761, (2022).

Bovenstaande citaten zijn afkomstig van SAO / NASA ADS (laatst bijgewerkt met succes 2023-03-10 14:44:26). De lijst is mogelijk onvolledig omdat niet alle uitgevers geschikte en volledige citatiegegevens verstrekken.

On De door Crossref geciteerde service er zijn geen gegevens gevonden over het citeren van werken (laatste poging 2023-03-10 14:44:24).

Dit artikel is gepubliceerd in Quantum onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationaal (CC BY 4.0) licentie. Het auteursrecht blijft berusten bij de oorspronkelijke houders van auteursrechten, zoals de auteurs of hun instellingen.