論文の概要: Quantum walk processes in quantum devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.14386v2
• Date: Sat, 22 Apr 2023 10:14:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-26 01:21:58.444046
• 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: グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する方法を研究する。 提案手法は,量子ウォークアルゴリズムを量子コンピュータ上で効率的に実装する方法である。
• 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: Simulation and programming of current quantum computers as Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices represent a hot topic at the border of current physical and information sciences. The quantum walk process represents a basic subroutine in many quantum algorithms and plays an important role in studying physical phenomena. Simulating quantum walk processes is computationally challenging for classical processors. With an increasing improvement in qubits fidelity and qubits number in a single register, there is a potential to improve quantum walks simulations substantially. However, efficient ways to simulate quantum walks in qubit registers still have to be explored. Here, we explore the relationship between quantum walk on graphs and quantum circuits. Firstly, we discuss ways to obtain graphs provided quantum circuit. We then explore techniques to represent quantum walk on a graph as a quantum circuit. Specifically, we study hypercube graphs and arbitrary graphs. Our approach to studying the relationship between graphs and quantum circuits paves way for the efficient implementation of quantum walks algorithms on quantum computers.
• Abstract（参考訳）: NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)デバイスとしての現在の量子コンピュータのシミュレーションとプログラミングは、現在の物理科学と情報科学の境界におけるホットトピックである。 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。 量子ウォーク過程のシミュレーションは古典プロセッサでは計算が難しい。 単一レジスタにおける量子ビットの忠実度と量子ビット数の改善により、量子ウォークシミュレーションを大幅に改善する可能性がある。 しかし、量子ウォークを量子レジスタでシミュレートする効率的な方法はまだ検討される必要がある。 ここでは,グラフ上の量子ウォークと量子回路の関係を考察する。 まず,量子回路を用いたグラフの取得法について検討する。 次に、グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する手法を探る。 具体的にはハイパーキューブグラフと任意のグラフについて検討する。 グラフと量子回路の関係を研究するアプローチは,量子コンピュータ上での量子ウォークアルゴリズムの効率的な実装に有効である。

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