Mitigation d’erreurs sur MonarQ/Yukon avec Mitiq 1.0

Pour une description complète des protocoles de mitigation d’erreurs quantiques, voir :

• https://qemzoo.com/
• https://mitiq.readthedocs.io/en/stable/guide/guide.html

Ce dépôt présente 4 techniques de mitigation d’erreurs quantiques implémentées avec Mitiq 1.0 et le plugin Qiskit Calcul Québec.

L’objectif est de fournir des exemples concrets, reproductibles et pédagogiques.

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Contenu du dépôt

1. Zero Noise Extrapolation (ZNE)

zne_mitiq_yukon.ipynb

• Implémentation complète de ZNE avec Mitiq
• Utilisation de différentes factories :
  • Richardson
  • Linéaire
• Comparaison de stratégies de noise scaling :
  • fold_random
  • fold_global
• Optimisation via batch execution
• Cas d’étude :
  • Circuit identité
  • Circuit GHZ (3 qubits)

Point clé : optimization_level=0 est obligatoire pour éviter la suppression des gates ajoutées par le folding.

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2. Pauli Twirling (PT)

pt_mitiq_yukon.ipynb

• Implémentation de Pauli Twirling
• Transformation du bruit cohérent → bruit stochastique
• Étude de la convergence en fonction du nombre de circuits twirlés
• Support des gates :
  • CNOT
  • CZ

Important :

PT n’est pas une technique de mitigation directe, mais de noise tailoring

Combinaison avancée

• PT + ZNE (recommandé) :
  • Twirling pour randomiser le bruit
  • ZNE pour extrapoler à bruit nul

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3. Digital Dynamical Decoupling (DDD)

ddd_mitiq_yukon.ipynb

• Implémentation de DDD pour réduire le bruit pendant les périodes d’inactivité
• Insertion de séquences dans les idle windows

Séquences testées :

• XX
• YY
• XYXY

Circuit utilisé :

• GHZ → idle → GHZ†
• Observable : P(|00...0⟩) (valeur idéale = 1)

Extension :

• Combinaison DDD + REM

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4. Readout Error Mitigation (REM)

rem_mitiq_yukon.ipynb

• Correction des erreurs de mesure
• Construction et utilisation de matrices de calibration
• Compatible avec les autres techniques

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Installation

pip install qiskit-calculquebec
pip install mitiq        
pip install qiskit-ibm-runtime