論文の概要: Realistic simulation of quantum computation using unitary and
measurement channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.06337v1
- Date: Wed, 13 May 2020 14:29:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-20 08:00:51.900376
- Title: Realistic simulation of quantum computation using unitary and
measurement channels
- Title（参考訳）: ユニタリチャネルと測定チャネルを用いた量子計算の現実的シミュレーション
- Authors: Ahmed Abid Moueddene and Nader Khammassi and Koen Bertels and Carmen
G. Almudever
- Abstract要約: 本稿では,一意チャネルと測定チャネルの和によって密度行列の進化を近似する新しいシミュレーション手法を提案する。
このモデルは、最もよく知られたアプローチと比較して、精度の面で少なくとも1桁の精度の向上を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.406995367117218
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The implementation and practicality of quantum algorithms highly hinge on the
quality of operations within a quantum processor. Therefore, including
realistic error models in quantum computing simulation platforms is crucial for
testing these algorithms. Existing classical simulation techniques of quantum
information processing devices exhibit a trade-off between scalability (number
of qubits that can be simulated) and accuracy (how close the simulation is to
the target error model). In this paper, we introduce a new simulation approach
that relies on approximating the density matrix evolution by a stochastic sum
of unitary and measurement channels within a pure state simulation environment.
This model shows an improvement of at least one order of magnitude in terms of
accuracy compared to the best known stochastic approaches while allowing to
simulate a larger number of qubits compared to the exact density matrix
simulation. Furthermore, we used this approach to realistically simulate the
Grover's algorithm and the surface code 17 using gate set tomography
characterization of quantum operations as a noise model.
- Abstract（参考訳）: 量子アルゴリズムの実装と実用性は、量子プロセッサ内の演算の質に大きく左右される。
したがって、量子コンピュータシミュレーションプラットフォームにおける現実的なエラーモデルを含むことは、これらのアルゴリズムをテストする上で不可欠である。
量子情報処理デバイスの既存の古典的なシミュレーション技術は、スケーラビリティ(シミュレーション可能な量子ビット数)と精度(シミュレーションがターゲットエラーモデルにどの程度近いか)のトレードオフを示している。
本稿では, 純状態シミュレーション環境における単位チャネルと測定チャネルの確率的和による密度行列の進化の近似に依拠する新しいシミュレーション手法を提案する。
このモデルは、最もよく知られた確率的アプローチと比較して少なくとも1桁の精度の向上を示し、正確な密度行列シミュレーションと比較してより多くの量子ビットをシミュレートすることができる。
さらに,量子演算のゲート集合トモグラフィ解析をノイズモデルとして,グローバーのアルゴリズムと表面符号17を現実的にシミュレートするために,この手法を用いた。
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