論文の概要: Overhead for simulating a non-local channel with local channels by quasiprobability sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.11174v2
• Date: Mon, 25 Jan 2021 02:39:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-13 11:23:35.056881
• Title: Overhead for simulating a non-local channel with local channels by quasiprobability sampling
• Title（参考訳）: 準確率サンプリングによる非局所チャネルと局所チャネルのシミュレーションのためのオーバーヘッド
• Authors: Kosuke Mitarai and Keisuke Fujii
• Abstract要約: 第一世代の量子デバイスに適した資源削減のためのフレームワークを提供する。 本研究は,第1世代の量子デバイスに適した資源削減のためのフレームワークを開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8206877486958002
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: As the hardware technology for quantum computing advances, its possible applications are actively searched and developed. However, such applications still suffer from the noise on quantum devices, in particular when using two-qubit gates whose fidelity is relatively low. One way to overcome this difficulty is to substitute such non-local operations by local ones. Such substitution can be performed by decomposing a non-local channel into a linear combination of local channels and simulating the original channel with a quasiprobability-based method. In this work, we first define a quantity that we call channel robustness of non-locality, which quantifies the cost for the decomposition. While this quantity is challenging to calculate for a general non-local channel, we give an upper bound for a general two-qubit unitary channel by providing an explicit decomposition. The decomposition is obtained by generalizing our previous work whose application has been restricted to a certain form of two-qubit unitary. This work develops a framework for a resource reduction suitable for first-generation quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングのハードウェア技術が進歩するにつれて、そのアプリケーションは積極的に探索され開発されている。 しかし、特に忠実度が比較的低い2量子ビットゲートを使用する場合、このような応用は量子デバイスのノイズに悩まされる。 この困難を克服する一つの方法は、そのような非ローカル操作をローカル操作に置き換えることである。 このような置換は、非局所チャネルを局所チャネルの線形結合に分解し、元のチャネルを準確率ベースでシミュレートすることで行うことができる。 本研究では,まず非局所性のチャネルロバスト性(channel robustness of non-locality)と呼び,分解のコストを定量化する量を定義する。 この量は一般の非局所チャネルの計算には困難であるが、明示的な分解を提供することで一般の2量子ユニタリチャネルの上限を与える。 この分解は、ある形式の2量子ユニタリに応用が制限された以前の作品を一般化することで得られる。 本研究は,第1世代の量子デバイスに適した資源削減のためのフレームワークを開発する。

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