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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/84957
標題: | 在雜訊中等規模量子世代之量子電路診斷 Diagnosis of Quantum Circuits in the NISQ Era |
作者: | Yu-Min Li 李育旻 |
指導教授: | 李建模(Chien-Mo Li) |
關鍵字: | 雜訊中等規模量子,量子電路,錯誤診斷, noisy intermediate-scale quantum,quantum circuit,fault diagnosis, |
出版年 : | 2022 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 由於受到雜訊和錯誤的影響,目前在雜訊中等規模量子 (NISQ) 電路不保證能產生正確的輸出。在這篇論文中,我們提出一個針對 NISQ 電路的診斷技術,我們的技術包含靜態診斷和動態診斷。靜態診斷使用了錯誤字典,其中包含了每一個錯誤的輸出機率分布。動態診斷使用二分搜尋法來找到量子電路的錯誤位置。我們用 Qiskit 模擬器配合實際的雜訊模型來展示我們的技術。我們用 15 個基準電路並且插入么正錯誤和非么正錯誤來評估實驗。模擬結果顯示平均正確率和診斷解析度分別為 97.70% 和 1.81。我們也在 IBM Q 上的量子設備做實驗。實驗結果顯示我們的方法在真實的量子電路設備上是可行的。 Currently, noisy intermediate-scale quantum (NISQ) circuits may not always generate correct outputs due to noise and faults. In this work, we propose a diagnosis technique for NISQ circuits. The proposed technique contains static diagnosis and dynamic diagnosis. Static diagnosis uses a fault dictionary that contains output probability distribution for each fault. Dynamic diagnosis uses binary search to find the accurate fault locations of faulty quantum circuits. We demonstrate our technique using the Qiskit simulator with realistic noise models. We evaluate 15 benchmarks with unitary and non-unitary faults injected. Simulation results show that the average accuracy and resolution are 97.70% and 1.81. Experiments on the IBM Q devices have also been performed, and results show that our technique is feasible on real quantum circuit devices. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/84957 |
DOI: | 10.6342/NTU202202678 |
全文授權: | 同意授權(限校園內公開) |
電子全文公開日期: | 2022-08-31 |
顯示於系所單位: | 電子工程學研究所 |
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