論文の概要: Efficient classical simulation and benchmarking of quantum processes in the Weyl basis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.12250v2
• Date: Mon, 15 Mar 2021 23:05:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-04 19:40:01.573390
• Title: Efficient classical simulation and benchmarking of quantum processes in the Weyl basis
• Title（参考訳）: ワイル基底における量子過程の効率的な古典シミュレーションとベンチマーク
• Authors: Daniel Stilck Fran\c{c}a, Sergii Strelchuk, Micha{\l} Studzi\'nski
• Abstract要約: Weylユニタリを用いたランダム化ベンチマークアルゴリズムを開発し,エラーモデルの混在を効率よく同定し,学習する。 本手法を変分量子固有解器に現れるアンザッツ回路に適用する。
• 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: One of the crucial steps in building a scalable quantum computer is to identify the noise sources which lead to errors in the process of quantum evolution. Different implementations come with multiple hardware-dependent sources of noise and decoherence making the problem of their detection manyfoldly more complex. We develop a randomized benchmarking algorithm which uses Weyl unitaries to efficiently identify and learn a mixture of error models which occur during the computation. We provide an efficiently computable estimate of the overhead required to compute expectation values on outputs of the noisy circuit relying only on locality of the interactions and no further assumptions on the circuit structure. The overhead decreases with the noise rate and this enables us to compute analytic noise bounds that imply efficient classical simulability. We apply our methods to ansatz circuits that appear in the Variational Quantum Eigensolver and establish an upper bound on classical simulation complexity as a function of noise, identifying regimes when they become classically efficiently simulatable.
• Abstract（参考訳）: スケーラブルな量子コンピュータを構築する上で重要なステップの1つは、量子進化の過程でエラーを引き起こすノイズ源を特定することである。 異なる実装には複数のハードウェア依存のノイズとデコヒーレンスがあるため、検出の問題はより複雑になる。 Weylユニタリを用いたランダム化ベンチマークアルゴリズムを開発し,計算中に発生する誤りモデルの混在を効率よく同定し,学習する。 ノイズ回路の出力に対する期待値の計算に要するオーバーヘッドを、相互作用の局所性にのみ依存し、回路構造にさらに仮定しない、効率的に計算可能な推定値を提供する。 ノイズ率によってオーバーヘッドが減少し,古典的シミュラビリティを示唆する解析的ノイズ境界を計算することができる。 本手法を変分量子固有解法に現れるアンサッツ回路に適用し、古典的シミュレーション複雑性の上限をノイズの関数として定め、古典的に効率的にシミュラブルになるときのレジームを同定する。

関連論文リスト

• Classical Verification of Quantum Learning Advantages with Noises [0.27930367518472443]
  本稿では,量子フーリエサンプリング回路で得られるノイズのない結果を再構成する,効率的な古典的誤り訂正アルゴリズムを提案する。 また、ランダムな例のオラクルにアクセス可能な古典的クライアントは、ノイズのある量子証明器によるパリティ学習結果の検証も可能であることを証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-14T06:14:39Z)
• Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
  d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか? 我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。 我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z)
• A polynomial-time classical algorithm for noisy quantum circuits [1.2708457954150887]
  雑音量子回路のための時空古典的アルゴリズムを提供する。 我々のアプローチは、雑音が非局所的相関を指数的に減衰させるという直感に基づいている。 定音率の場合、ほとんどの入力状態において誤差緩和が効率的である任意の量子回路は、古典的にはほとんどの入力状態においてシミュレート可能である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-17T17:48:39Z)
• Optimized noise-assisted simulation of the Lindblad equation with time-dependent coefficients on a noisy quantum processor [0.6990493129893112]
  ノイズは、NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)デバイス上のオープンシステムのデジタル量子シミュレーションにおける資産となる。 最適化されたデコヒーレンス率制御方式を導入し、計算要求を桁違いに削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-12T12:48:03Z)
• Accurate and Honest Approximation of Correlated Qubit Noise [39.58317527488534]
  提案手法は, 量子ビット相関度の高い雑音成分を組み込むことにより, 精度を向上することのできる, 近似雑音チャネルの効率的な構成法である。 固定周波数超伝導量子ビットに典型的な現実的な雑音強度では、2量子ビット相関を超える相関ノイズがコードシミュレーションの精度に大きく影響することを発見した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-15T19:00:34Z)
• Classical simulations of noisy variational quantum circuits [0.0]
  ノイズは量子計算に影響を及ぼし、より正確になるだけでなく、システムのスケールアップとともに古典的なシミュレートも容易になる。 ノイズパラメータ化量子回路の期待値を推定するための古典的シミュレーションアルゴリズムLOWESAを構築した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-08T17:52:30Z)
• Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
  我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。 サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。 格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z)
• Characterizing and mitigating coherent errors in a trapped ion quantum processor using hidden inverses [0.20315704654772418]
  量子コンピューティングテストベッドは、量子ビットの小さな集合に対して高忠実な量子制御を示す。 これらのノイズの多い中間スケールデバイスは、デコヒーレンスの前に十分な数のシーケンシャルな操作をサポートすることができる。 これらのアルゴリズムの結果は不完全であるが、これらの不完全性は量子コンピュータのテストベッド開発をブートストラップするのに役立ちます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-27T20:35:24Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Quantum Causal Unravelling [44.356294905844834]
  我々は,多部量子プロセスにおける相互作用の因果構造を明らかにするための,最初の効率的な方法を開発した。 我々のアルゴリズムは、量子プロセストモグラフィーの技法で効率的に特徴付けることができるプロセスを特定するのに利用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-27T16:28:06Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。