論文の概要: Eliminating Intermediate Measurements in Space-Bounded Quantum Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.03530v2
• Date: Wed, 3 Mar 2021 21:18:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-17 01:58:16.650420
• Title: Eliminating Intermediate Measurements in Space-Bounded Quantum Computation
• Title（参考訳）: 空間境界量子計算における中間測定の除去
• Authors: Bill Fefferman (University of Chicago), Zachary Remscrim (University of Chicago)
• Abstract要約: 量子計算の終端まで測定を遅延させることは、アシラリー量子ビットの数を増大させることなく可能であることを示す。 このアプローチの重要な構成要素は、多くの標準的な線形代数的問題のよく調和したバージョンが、古典的なコンピュータよりも少ない空間で量子コンピュータによって解決されることを示すことである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A foundational result in the theory of quantum computation known as the "principle of safe storage" shows that it is always possible to take a quantum circuit and produce an equivalent circuit that makes all measurements at the end of the computation. While this procedure is time efficient, meaning that it does not introduce a large overhead in the number of gates, it uses extra ancillary qubits and so is not generally space efficient. It is quite natural to ask whether it is possible to defer measurements to the end of a quantum computation without increasing the number of ancillary qubits. We give an affirmative answer to this question by exhibiting a procedure to eliminate all intermediate measurements that is simultaneously space-efficient and time-efficient. A key component of our approach, which may be of independent interest, involves showing that the well-conditioned versions of many standard linear-algebraic problems may be solved by a quantum computer in less space than seems possible by a classical computer.
• Abstract（参考訳）: 安全な保存の原理」として知られる量子計算理論における基礎的な結果は、量子回路を取り込んで、計算の最後にすべての測定を行う等価回路を作成することは常に可能であることを示している。 この手順は時間効率が良いため、ゲート数に大きなオーバーヘッドは発生しないが、余分な補助キュービットを使用するため、一般に空間効率は高くない。 補助量子ビットの数を増やすことなく、量子計算の終端まで測定を延期できるかどうかを問うことは、非常に自然である。 我々は、空間効率と時間効率を同時に行うすべての中間測定を除去する手順を示すことによって、この問題に対する肯定的な回答を与える。 我々のアプローチの重要な要素は、独立した関心を持つかもしれないが、多くの標準的な線形代数問題の良く条件付けられたバージョンは、古典的コンピュータで可能と思われるよりも少ない空間で量子コンピュータによって解くことができることを示すことである。

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