論文の概要: Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.04265v2
• Date: Mon, 6 Dec 2021 22:56:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 05:25:26.746007
• Title: Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling quantum circuits
• Title（参考訳）: 雑音高絡量子回路の連続時間ダイナミクスと誤差スケーリング
• Authors: Kaelan Donatella, Zakari Denis, Alexandre Le Boit\'e, and Cristiano Ciuti
• Abstract要約: 最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。 我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。 動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 58.720142291102135
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the continuous-time dynamics of highly-entangling intermediate-scale quantum circuits in the presence of dissipation and decoherence. By compressing the Hilbert space to a time-dependent "corner" subspace that supports faithful representations of the density matrix, we simulate a noisy quantum Fourier transform processor with up to 21 qubits. Our method is efficient to compute with a controllable accuracy the time evolution of intermediate-scale open quantum systems with moderate entropy, while taking into account microscopic dissipative processes rather than relying on digital error models. The circuit size reached in our simulations allows to extract the scaling behaviour of error propagation with the dissipation rates and the number of qubits. Moreover, we show that depending on the dissipative mechanisms at play, the choice of input state has a strong impact on the performance of the quantum algorithm.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,高エンタングル型中間量子回路の消散とデコヒーレンスの存在下での連続時間ダイナミクスについて検討する。 ヒルベルト空間を密度行列の忠実な表現をサポートする時間依存の「角」部分空間に圧縮することにより、最大21キュービットのノイズ量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。 本手法は,デジタル誤差モデルに頼らず,微視的散逸過程を考慮しつつ,中間スケールのエントロピーを持つオープン量子系の時間進化を制御可能な精度で計算する。 シミュレーションで到達した回路サイズは、散逸率とキュービット数で誤差伝播のスケーリング挙動を抽出することができる。 さらに,遊びにおける散逸機構によって,入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることを示した。

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