論文の概要: Quantum walk processes in quantum devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.14386v1
• Date: Mon, 28 Dec 2020 18:04:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-19 01:50:21.472306
• Title: Quantum walk processes in quantum devices
• Title（参考訳）: 量子デバイスにおける量子ウォーク過程
• Authors: Anandu Kalleri Madhu, Alexey A. Melnikov, Leonid E. Fedichkin, Alexander Alodjants, Ray-Kuang Lee
• Abstract要約: 量子粒子、光子、電子は、フォトニック導波路と量子ドットの系における量子ウォークのシミュレーションに自然に適している。 グラフ空間から量子レジスタ空間へのマッピングを行い、IBM Q量子コンピュータ上でシミュレーションを行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.41644538483948
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The quantum walk process represents a basic subroutine in many quantum algorithms and plays an important role in studying physical phenomena. Quantum particles, photons and electrons, are naturally suited for simulating quantum walks in systems of photonic waveguides and quantum dots. With an increasing improvement in qubits fidelity and qubits number in a single register, there is also potential to substantially improve quantum walks simulations. However, efficient ways to simulate quantum walks in qubit registers still has to be explored. Here different possibilities to efficiently implement quantum walks on IBM Q devices are studied. A mapping from a graph space to quantum register space is provided, and simulations on IBM Q quantum computer are performed. Implemented quantum walks are compared against classically simulated solutions. With this work we examine quantum walks paradigm for IBM Q computer which may exhibit quantum advantage for the algorithms incorporating random walk. Provided solution to quantum walk simulation opens a route to applied quantum algorithms based on quantum walks.
• Abstract（参考訳）: 量子ウォーク過程は多くの量子アルゴリズムにおいて基本的なサブルーチンを表し、物理現象の研究において重要な役割を果たす。 量子粒子、光子、電子は、自然にフォトニック導波路や量子ドット系の量子ウォークをシミュレートするのに適している。 単一のレジスタにおけるqubits fidelityとqubits numberが改善され、量子ウォークシミュレーションが大幅に改善される可能性がある。 しかし、量子ウォークを量子レジスターでシミュレートする効率的な方法はまだ検討する必要がある。 ここでは、IBM Qデバイス上で量子ウォークを効率的に実装する様々な可能性について研究する。 グラフ空間から量子レジスタ空間へのマッピングを行い、IBM Q量子コンピュータ上でシミュレーションを行う。 量子ウォークは古典的にシミュレートされた解と比較される。 この研究により、ランダムウォークを組み込んだアルゴリズムに量子優位を示すibm qコンピュータの量子ウォークパラダイムを検討する。 量子ウォークシミュレーションのソリューションを提供すると、量子ウォークに基づく応用量子アルゴリズムへのルートが開く。

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