Dissertação

Implementation of Gate Set Tomography on Quantum Hardware EVALUATED

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.
Computação quântica, Gate Set Tomography, caracterização de qubits, IBM Q

Novembro 14, 2019, 14:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

Pedro José Gonçalves Ribeiro

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Joaquín Ignacio Fernández Rossier

International Iberian Nanotechnology Laboratory - Braga

Investigador Principal