論文の概要: Minimum Hardware Requirements for Hybrid Quantum-Classical DMFT

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.04612v2
• Date: Thu, 18 Jun 2020 08:45:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 23:33:19.975749
• Title: Minimum Hardware Requirements for Hybrid Quantum-Classical DMFT
• Title（参考訳）: ハイブリッド量子古典dmftの最小ハードウェア要件
• Authors: Ben Jaderberg, Abhishek Agarwal, Karsten Leonhardt, Martin Kiffner, Dieter Jaksch
• Abstract要約: 2サイトハイブリッド量子-古典力学平均場理論(DMFT)の最小ハードウェア要件を決定するため、ノイズのある中間スケール量子(NISQ)デバイスを数値的にエミュレートする。 我々は,DMFTアルゴリズムの量子ゲート数を著しく減少させる回路再コンパイルアルゴリズムを開発し,量子古典的アルゴリズムが2量子ゲートの忠実度が99%以上であれば収束することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7648976108201815
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We numerically emulate noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices and determine the minimal hardware requirements for two-site hybrid quantum-classical dynamical mean-field theory (DMFT). We develop a circuit recompilation algorithm which significantly reduces the number of quantum gates of the DMFT algorithm and find that the quantum-classical algorithm converges if the two-qubit gate fidelities are larger than 99%. The converged results agree with the exact solution within 10%, and perfect agreement within noise-induced error margins can be obtained for two-qubit gate fidelities exceeding 99.9%. By comparison, the quantum-classical algorithm without circuit recompilation requires a two-qubit gate fidelity of at least 99.999% to achieve perfect agreement with the exact solution. We thus find quantum-classical DMFT calculations can be run on the next generation of NISQ devices if combined with the recompilation techniques developed in this work.
• Abstract（参考訳）: ノイズ中規模量子(nisq)デバイスを数値的にエミュレートし、2点ハイブリッド量子古典力学平均場理論(dmft)の最小ハードウェア要件を決定する。 我々は,dmftアルゴリズムの量子ゲート数を大幅に削減する回路再コンパイルアルゴリズムを開発し,2量子ビットゲートが99%を超えると量子古典アルゴリズムが収束することを示す。 収束した結果は10%以内の正確な解と一致し、ノイズ誘起誤差マージン内の完全一致は、99.9%を超える2量子ゲートフィデリティに対して得られる。 比較として、回路再コンパイルのない量子古典アルゴリズムは、正確な解との完全な一致を達成するために少なくとも99.999%の2量子ビットゲート忠実性を必要とする。 したがって、この研究で開発された再コンパイル技術と組み合わせれば、次世代のNISQデバイス上で量子古典的DMFT計算を実行できる。

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