Temporal noise correlations are ubiquitous in quantum systems, yet often neglected in the analysis of quantum circuits due to the complexity required to accurately characterize and model them. Autoregressive moving average (ARMA) models are a well-known technique from time series analysis that model time correlations in data. By identifying the space of completely positive trace reserving (CPTP) quantum operations with a particular matrix manifold, we generalize ARMA models to the space of CPTP maps to parameterize and simulate temporally correlated noise in quantum circuits. This approach, denoted Schr\"odinger Wave ARMA (SchWARMA), provides a natural path for generalization of classic techniques from signal processing, control theory, and system identification for which ARMA models and linear systems are essential. This enables the broad theory of classical signal processing to be applied to quantum system simulation, characterization, and noise mitigation.


翻译:在量子系统中,时间噪音的关联无处不在,但在量子电路分析中常常被忽略,因为精确定性和建模所需的复杂性。自动递减移动平均模型是时间序列分析中的一种众所周知的技术,可以模拟数据的时间关系。通过确定带有特定矩阵元件的完全正微量值保留(CPTP)量子操作空间,我们将ARMA模型推广到CPTP地图空间,以参数化和模拟量子电路中与时间相关的噪音。这个称为Schr\'odinger WaveARMA(SchWARMA)的方法为信号处理、控制理论和系统识别等经典技术的概括化提供了自然路径,而ARMA模型和线性系统对于这些技术至关重要。这使得典型信号处理的广义理论能够应用于量子系统模拟、定性和减少噪音。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2021年6月30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
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
159+阅读 · 2020年6月2日
《自然》(20190829出版)一周论文导读
科学网
6+阅读 · 2019年8月30日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
逆强化学习几篇论文笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月13日
美国化学会 (ACS) 北京代表处招聘
知社学术圈
11+阅读 · 2018年9月4日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】Python机器学习生态圈(Scikit-Learn相关项目)
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年8月23日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月9日
Quantum Technology for Economists
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月8日
VIP会员
相关资讯
《自然》(20190829出版)一周论文导读
科学网
6+阅读 · 2019年8月30日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
逆强化学习几篇论文笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月13日
美国化学会 (ACS) 北京代表处招聘
知社学术圈
11+阅读 · 2018年9月4日
笔记 | Sentiment Analysis
黑龙江大学自然语言处理实验室
10+阅读 · 2018年5月6日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】Python机器学习生态圈(Scikit-Learn相关项目)
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年8月23日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员