Een quantumuitkomst kan om verschillende redenen verkeerd zijn. Met te weinig shots kan een schatting toevallig schommelen. Een te diep circuit kan de bedoelde informatie systematisch verliezen. Een verkeerde mapping kan zelfs op ideale hardware het verkeerde model uitvoeren. Meer shots lost alleen het eerste probleem rechtstreeks op.
Wat 512 shots wel en niet betekenen
Een shot is één uitvoering en meting van een circuit. Bij onafhankelijke herhalingen neemt de gewone statistische standaardfout typisch af als één gedeeld door de wortel uit het aantal shots. Vier keer zoveel shots geven dan ongeveer een halvering van de standaardfout, niet vier keer zoveel nauwkeurigheid.
In ons project is 512 vaak het aantal shots per instelling. Een job kan meerdere tijdpunten, twirls, trainingscircuits en kalibraties bevatten. De laatste gepaarde run had 76 PUBs van elk 512 shots: samen 38.912 metingen. 'Een run met 512 shots' beschrijft die totale job dus onvolledig.
Als ruis een spinprofiel bijna heeft uitgewist, kunnen extra shots juist heel precies bevestigen dat het ruizige profiel bijna vlak is. Dan is circuitverbetering of betrouwbare mitigatie nodig, niet alleen statistiek.
Waarom eerst 3×3 en 5×5?
Op kleine roosters kunnen we meer exact controleren. We kunnen de fermion-Hamiltoniaan in bezettingsruimte opbouwen, de ideale circuituitkomst berekenen en de meetgrootheden site voor site vergelijken. Daarmee onderscheiden we programmeerfouten van hardwareproblemen.
Een voorbereidende 5×5-controle maakt het mogelijk de toestandspreparatie te vergelijken met een dynamisch circuit. Dat een voorbereidingscontrole de juiste deeltjesaantallen geeft, betekent niet dat een lange evolutie die kwaliteit behoudt. En een geslaagde niet-interagerende controle is nog geen bewijs dat de interagerende U=8-target goed is.
Aer als gerichte diagnose
Een ruissimulator met opgeslagen Nighthawk-parameters helpt specifieke vragen te onderzoeken: hoeveel effect hebben readoutfouten, éénqubitruis en CZ-ruis afzonderlijk? Wat verandert bij extra folding of meer shots? Het voordeel is dat we dezelfde bedoelde schakeling ook zonder ruis kunnen doorrekenen op de kleinere gevallen.
Zo'n simulator is geen volledige digitale tweeling van het apparaat. Drift, gecorreleerde fouten en niet-gemodelleerde effecten kunnen ontbreken. Een spinpiek in Aer is daarom een aanwijzing over het geteste ruismodel, niet automatisch een verklaring van iedere hardwarepiek.
Ook random seeds vragen controle. Het archief bewaart een correctie voor overlappende seeds: schijnbaar verschillende simulaties kunnen anders statistisch afhankelijk zijn. Een eerlijke vergelijking bewaart zulke correcties in plaats van alleen het aantrekkelijkste plaatje te tonen.
Bronnen: AER_NIGHTHAWK_512_PROTOCOL.md, AER_SEED_CORRECTION_2026-09-06.md, HARDWARE_CONTROL_5X5_PROTOCOL.md en HARDWARE_COMPACT_TFLO_PROTOCOL.md.