論文の概要: Stim: a fast stabilizer circuit simulator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.02202v3
- Date: Fri, 18 Jun 2021 05:03:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-09 08:19:33.032917
- Title: Stim: a fast stabilizer circuit simulator
- Title（参考訳）: Stim:高速安定化回路シミュレータ
- Authors: Craig Gidney
- Abstract要約: Stimは量子安定化回路の高速シミュレータである。
距離100面符号回路を15秒で分析し、1kHzの速度で全回路ショットのサンプリングを開始する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper presents ``Stim", a fast simulator for quantum stabilizer
circuits. The paper explains how Stim works and compares it to existing tools.
With no foreknowledge, Stim can analyze a distance 100 surface code circuit (20
thousand qubits, 8 million gates, 1 million measurements) in 15 seconds and
then begin sampling full circuit shots at a rate of 1 kHz. Stim uses a
stabilizer tableau representation, similar to Aaronson and Gottesman's CHP
simulator, but with three main improvements. First, Stim improves the
asymptotic complexity of deterministic measurement from quadratic to linear by
tracking the {\em inverse} of the circuit's stabilizer tableau. Second, Stim
improves the constant factors of the algorithm by using a cache-friendly data
layout and 256 bit wide SIMD instructions. Third, Stim only uses expensive
stabilizer tableau simulation to create an initial reference sample. Further
samples are collected in bulk by using that sample as a reference for batches
of Pauli frames propagating through the circuit.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,量子安定回路のための高速シミュレータ`stim'を提案する。
この記事では、stimがどのように機能するかを説明し、既存のツールと比較する。
事前の知識がなければ、Stimは距離100面コード回路(2000万キュービット、800万ゲート、100万測定)を15秒で分析し、1kHzの速度で全回路ショットのサンプリングを開始することができる。
Stim は Aaronson や Gottesman の CHP シミュレータと同様の安定化テーブルー表現を使用しているが、主な改善点は3つある。
まず、Stimは回路の安定化テーブルーの {\em inverse} を追跡することにより、二次から線型への決定論的測定の漸近的な複雑さを改善する。
第二に、stimはキャッシュフレンドリーなデータレイアウトと256ビット幅のsimd命令を用いてアルゴリズムの定数係数を改善する。
第3に、Stimは高価なスタビライザーテーブルーシミュレーションを使用して初期参照サンプルを作成する。
回路を伝搬するポーリフレームのバッチの参照として、このサンプルを用いて、さらにサンプルをバルクで収集する。
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