論文の概要: Approximation of Quantum States Using Decision Diagrams

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.04904v1
• Date: Wed, 12 Feb 2020 10:40:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 21:22:52.311819
• Title: Approximation of Quantum States Using Decision Diagrams
• Title（参考訳）: 決定図を用いた量子状態近似
• Authors: Alwin Zulehner, Stefan Hillmich, Igor L. Markov and Robert Wille
• Abstract要約: 決定ダイアグラムは冗長性を利用してメモリ要求を減らすことができる。 決定図で表される量子状態を効果的に近似する4つの専用スキームを開発する。 提案手法は, 近似量子状態表現の忠実度を制御しながら, 決定図のサイズを最大数桁まで縮小することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.2160703566684035
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The computational power of quantum computers poses major challenges to new design tools since representing pure quantum states typically requires exponentially large memory. As shown previously, decision diagrams can reduce these memory requirements by exploiting redundancies. In this work, we demonstrate further reductions by allowing for small inaccuracies in the quantum state representation. Such inaccuracies are legitimate since quantum computers themselves experience gate and measurement errors and since quantum algorithms are somewhat resistant to errors (even without error correction). We develop four dedicated schemes that exploit these observations and effectively approximate quantum states represented by decision diagrams. We empirically show that the proposed schemes reduce the size of decision diagrams by up to several orders of magnitude while controlling the fidelity of approximate quantum state representations.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの計算能力は、純粋な量子状態を表すために通常指数関数的に大きなメモリを必要とするため、新しい設計ツールに大きな課題をもたらす。 前述のように、決定図は冗長性を利用してこれらのメモリ要求を減らすことができる。 本研究では,量子状態表現における小さな不正確性を許容することで,さらなる削減を実証する。 このような不正確さは、量子コンピュータ自体がゲートと測定誤差を経験し、量子アルゴリズムはエラーに対して多少耐性があるため(誤り訂正なしでも)正当である。 これらの観測を利用して、決定図で表される量子状態を効果的に近似する4つの専用スキームを開発する。 提案手法は, 近似量子状態表現の忠実度を制御しつつ, 決定図のサイズを最大数桁削減できることを実証的に示す。

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