We study the status of fair sampling on Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) devices, in particular the IBM Q family of backends. Using the recently introduced Grover Mixer-QAOA algorithm for discrete optimization, we generate fair sampling circuits to solve six problems of varying difficulty, each with several optimal solutions, which we then run on twenty backends across the IBM Q system. For a given circuit evaluated on a specific set of qubits, we evaluate: how frequently the qubits return an optimal solution to the problem, the fairness with which the qubits sample from all optimal solutions, and the reported hardware error rate of the qubits. To quantify fairness, we define a novel metric based on Pearson's $\chi^2$ test. We find that fairness is relatively high for circuits with small and large error rates, but drops for circuits with medium error rates. This indicates that structured errors dominate in this regime, while unstructured errors, which are random and thus inherently fair, dominate in noisier qubits and longer circuits. Our results show that fairness can be a powerful tool for understanding the intricate web of errors affecting current NISQ hardware.


翻译:我们研究Noisy中层量子(NISQ)装置的公平取样状况,特别是IBM Q 后端组。我们利用最近推出的用于离散优化的 Grover Mixer-QAOA算法,产生公平的采样电路,以解决不同困难的6个问题,每个问题都有若干最佳解决办法,我们随后在IBM Q 系统中的20个后端运行。对于在特定方位上评估的某一电路,我们评估:qubits 如何经常返回问题的最佳解决办法,所有最佳解决方案的qubits样本的公平性,以及所报告的qubits硬件错误率。为了量化公平性,我们根据Pearson的$\chi2$的测试,定义了一个新的新型指标。我们发现,对中、大误率的电路路的公平性相对较高,但对中差率的电路路的下降率则比较高。这说明,这个系统的结构错误主导着一个系统,而非结构错误是随机的,因此内在公平的,在 nosier qual qubits rough ral rough rough rough 。我们的结果显示一个影响着网络的稳性。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+阅读 · 2022年6月28日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月2日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月1日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月30日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月29日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月28日
Arxiv
11+阅读 · 2018年1月18日
VIP会员
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员