انتقل إلى المحتوى الرئيسي
هذا المشروع في مرحلة تجريبية. وجدت خطأ؟ افتح مشكلة على GitHub. لديك سؤال أو فكرة؟ اسأل في Discussions — نحب سماع ملاحظاتك!
كيف جودة الترجمة في هذه الصفحة؟

Shaded lightcones (SLC)

Two copies of the same brickwork circuit ending in a measurement. On the left, a conventional lightcone is uniformly shaded yellow. On the right, a shaded lightcone fades from yellow to transparent according to how much each gate matters to the measured observable.

qiskit-addon-slc حزمة لحساب مخروط الضوء المظلَّل (SLC) [1] لمرصود بالنسبة إلى دارة كمّية. في سياق إلغاء الأخطاء الاحتمالي (PEC)، تشبه مخاريط الضوء المظلَّلة مخاريط الضوء الثنائية التقليدية في أن عدم تخفيف الأخطاء خارج مخروط الضوء يمكن أن يقلل التباين (أي تكلفة أخذ العيّنات). يتيح تظليل مخروط الضوء دفع هذه الاستراتيجية أبعد عبر تعيين مقاييس لمولّدات أخطاء باولي داخل مخروط الضوء السببي. الأخطاء التي تُعيَّن لها مقاييس أصغر يكون تأثيرها في المرصود أقل؛ وحذفها من نموذج الضوضاء يمكن أن يقلل التباين (أي تكلفة أخذ العيّنات) على حساب بعض الانحياز. تمنح الحزمة qiskit-addon-slc المستخدمين القدرة على تظليل مخروط الضوء والتحكم في المقايضة بين تكلفة أخذ العيّنات والانحياز.

البدء​

يتوفر دليل بسيط يساعدك على البدء بسرعة مع هذه الحزمة في دليل البدء السريع.

أمثلة على حالات الاستخدام​

استُخدمت هذه التقنية لخفض تكلفة أخذ العيّنات في إلغاء الأخطاء الاحتمالي (PEC) لتجارب صدى لوشميت للمؤثرات بـ 56 كيوبت على معالج IBM Heron. [2].

نقاش تقني​

نظرة عامة على الطريقة​

تُحسب مخاريط الضوء المظلَّلة وتُستخدم في 5 خطوات:

  1. احسب حداً لتأثير كل حد خطأ باولي في المرصود عند نهاية الدارة (الحد الأمامي)

  2. احسب حداً لتأثير كل حد خطأ باولي في الحالة الابتدائية عند بداية الدارة (الحد الخلفي)

A three-qubit circuit with four unitary layers and a grid of error terms E1 to E12 between them. Error term E8 is highlighted. One arrow from E8 back to the initial state rho is labeled backward bound, and another arrow from E8 to the final observable A is labeled forward bound.

  1. قدّر مساهمة الانحياز لكل حد خطأ باولي باستخدام الحدود الأمامية/الخلفية ومعدل خطأ الحد

Two 3-by-4 grids of numbered error terms, one shaded by backward bound and one by forward bound. Arrows from both point to a third grid labeled partition and merge, which combines the two sets of bounds and highlights term 8.

  1. رتّب أولويات حدود الخطأ بحسب معدل خطئها وحدودها. احذف من نموذج الضوضاء الحدود الأقل تأثيراً في القيمة المتوقعة للمرصود حتى يتم بلوغ تفاوت الانحياز الذي حدده المستخدم. وبدلاً من ذلك، يمكن إضافة حدود الخطأ الأكثر تأثيراً إلى نموذج الضوضاء حتى تُستنفد ميزانية تكلفة أخذ العيّنات التي حددها المستخدم.

A row of numbered error terms sorted from most to least impactful, starting with term 8 and ending with terms 1, 2, 10 and 12. The last five terms, shaded darkest, are separated from the rest and labeled truncate.

  1. خفّف النموذج المحذوف منه. باستخدام نموذج التنفيذ الموجَّه من Qiskit Runtime، يصبح تحديد حدود الخطأ التي تُتجاهل أثناء أخذ عيّنات PEC أمراً مباشراً. راجع الدرس التعليمي للتفاصيل.

The prioritized list of retained error terms, 8, 11, 7, 5, 6, 3 and 4, with an arrow pointing to a three-qubit circuit. Each retained term appears in the circuit as an inverse noise gate, labeled lambda inverse, between the unitary layers.

ميزات البرمجيات​

مشكلات معروفة​

  • Windows غير مدعوم

  • InjectNoise(site=”before”) غير مدعوم

  • لا يدعم دمج الحدود الدقيق

أعمال مستقبلية​

  • حساب القيم الذاتية المسرَّع بـ Rust لحساب الحدود الأمامية

المساهمة​

الشيفرة المصدرية متاحة على GitHub.

يوجد دليل المطوّرين في CONTRIBUTING.md في جذر مستودع هذا المشروع. بمشاركتك، يُتوقع منك الالتزام بـ مدونة السلوك الخاصة بـ Qiskit.

نستخدم GitHub issues لتتبع الطلبات والأخطاء.

الاستشهاد بهذه الحزمة​

إذا استخدمت هذه الحزمة في بحثك، فاستخدم ملف CITATION.bib في مستودع هذا المشروع للاستشهاد بالمراجع المناسبة.

الترخيص​

Apache License 2.0

سياسة الإيقاف​

نتبع الإصدار الدلالي. قد نُجري أحياناً تغييرات جذرية لتحسين تجربة المستخدم. وحيثما أمكن، سنُبقي الواجهات القديمة ونعلّم عليها كمُوقَفة، ما دام بإمكانها التعايش مع الجديدة. سيُوثَّق كل تحسين جوهري أو تغيير جذري أو إيقاف في ملاحظات الإصدار.

المساهمة​

الشيفرة المصدرية متاحة على GitHub.

يوجد دليل المطوّرين في CONTRIBUTING.md. بمشاركتك، يُتوقع منك الالتزام بـ مدونة السلوك الخاصة بـ Qiskit.

نستخدم GitHub issues لتتبع الطلبات والأخطاء.

المراجع​

  1. Andrew Eddins, et al., Lightcone shading for classically accelerated quantum error mitigation, arXiv:2409.04401v1 [quant-ph].

  2. Samantha V. Barron, et al., Observable Estimation in the Absence of Classical Verification, arXiv:2607.25998 [quant-ph].