論文の概要: Optimize quantum simulation using a force-gradient integrator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.05876v2
- Date: Fri, 17 Sep 2021 14:24:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 13:52:20.121832
- Title: Optimize quantum simulation using a force-gradient integrator
- Title(参考訳): 力勾配積分器を用いた量子シミュレーションの最適化
- Authors: Yi-Tong Zou and Yu-Jiao Bo and Ji-Chong Yang
- Abstract要約: トロッター分解と高次トロッター分解は量子シミュレーションで広く用いられている。
格子QCDにおける力勾配積分器により, 大幅に改善できることが判明した。
- 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: Quantum simulation has shown great potential in many fields due to its
powerful computational capabilities. However, the limited fidelity can lead to
a severe limitation on the number of gate operations, which requires us to find
optimized algorithms. Trotter decomposition and high order Trotter
decompositions are widely used in quantum simulations. We find that they can be
significantly improved by force-gradient integrator in lattice QCD. By using
two applications as examples, we show that the force-gradient decomposition can
reduce the number of gate operations up to about a third of those using high
order Trotter decompositions. Therefore, force-gradient decomposition shows a
great prospective in future applications of quantum simulation.
- Abstract(参考訳): 量子シミュレーションは、その強力な計算能力のため、多くの分野で大きな可能性を示している。
しかし、有限性に制限があるため、ゲート演算の回数に厳しい制限が生じ、最適化されたアルゴリズムを見つける必要がある。
トロッター分解と高次トロッター分解は量子シミュレーションで広く用いられている。
格子QCDにおける力勾配積分器により, 大幅に改善できることがわかった。
例として2つの応用を用いることにより, 力勾配分解は高次トロッター分解を用いたゲート操作の約3分の1まで削減できることを示した。
したがって、力勾配分解は将来の量子シミュレーションの応用において大きな可能性を示す。
関連論文リスト
- Lower bound for simulation cost of open quantum systems: Lipschitz continuity approach [5.193557673127421]
量子マルコフ半群の広いクラスをシミュレートするための下界を計算するための一般的な枠組みを提案する。
我々のフレームワークは、ユニタリおよび非ユニタリ量子力学の両方に適用できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-07-22T03:57:41Z) - A sequentially generated variational quantum circuit with polynomial
complexity [0.46180371154032895]
本研究では,1次元,2次元,3次元の量子多体問題に自然に適応する逐次生成回路アンサッツを提案する。
応用として、未知の純量子状態と混合量子状態の正確な再構成に我々のアンザッツが利用できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-22T09:30:36Z) - Digital quantum simulation of Schr\"odinger dynamics using adaptive
approximations of potential functions [1.9723551683930771]
位置ベースにおける連続変数量子系のデジタル量子シミュレーション(DQS)は、ポテンシャルエネルギー関数によって生成される時間進化作用素を近似する対角ユニタリの効率的な実装を必要とする。
本稿では,アダプティブグリッドが,少数のアシラリー量子ビットを導入するコストで,ゲート数を大幅に削減できることを示す。
物理的動機付けと人工設計の両方のポテンシャル関数を用いた回路構成を実証し、それらの高次元への一般化について議論する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-09T15:51:27Z) - Decomposition of Matrix Product States into Shallow Quantum Circuits [62.5210028594015]
テンソルネットワーク(TN)アルゴリズムは、パラメタライズド量子回路(PQC)にマッピングできる
本稿では,現実的な量子回路を用いてTN状態を近似する新しいプロトコルを提案する。
その結果、量子回路の逐次的な成長と最適化を含む1つの特定のプロトコルが、他の全ての手法より優れていることが明らかとなった。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-01T17:08:41Z) - Fundamental limitations on optimization in variational quantum
algorithms [7.165356904023871]
そのような短期量子アプリケーションを確立するための主要なパラダイムは、変分量子アルゴリズム(VQA)である。
このようなランダム回路の幅広いクラスにおいて、コスト関数の変動範囲は、高い確率で量子ビット数で指数関数的に消えることを示す。
この結果は、勾配に基づく最適化と勾配のない最適化の制約を自然に統一し、VQAのトレーニングランドスケープに余分な厳しい制約を明らかにすることができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-10T17:14:57Z) - Effective non-local parity-dependent couplings in qubit chains [0.0]
連鎖上の量子ビットの同時結合を利用し、非局所パリティ依存量子演算のセットを設計する。
結果として得られる有効長距離結合は、ヨルダン・ウィグナーフェルミオンのパラメトリザブル・トロッターステップを直接実装する。
超伝導量子回路アーキテクチャにおけるゲート動作の数値シミュレーションを行う。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-14T17:33:40Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-03T17:49:09Z) - Adiabatic Quantum Graph Matching with Permutation Matrix Constraints [75.88678895180189]
3次元形状と画像のマッチング問題は、NPハードな置換行列制約を持つ二次代入問題(QAP)としてしばしば定式化される。
本稿では,量子ハードウェア上での効率的な実行に適した制約のない問題として,いくつかのQAPの再構成を提案する。
提案アルゴリズムは、将来の量子コンピューティングアーキテクチャにおいて、より高次元にスケールする可能性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-08T17:59:55Z) - Variational Quantum Optimization with Multi-Basis Encodings [62.72309460291971]
マルチバスグラフ複雑性と非線形活性化関数の2つの革新の恩恵を受ける新しい変分量子アルゴリズムを導入する。
その結果,最適化性能が向上し,有効景観が2つ向上し,測定の進歩が減少した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-24T20:16:02Z) - Fixed Depth Hamiltonian Simulation via Cartan Decomposition [59.20417091220753]
時間に依存しない深さの量子回路を生成するための構成的アルゴリズムを提案する。
一次元横フィールドXYモデルにおけるアンダーソン局在化を含む、モデルの特殊クラスに対するアルゴリズムを強調する。
幅広いスピンモデルとフェルミオンモデルに対して正確な回路を提供するのに加えて、我々のアルゴリズムは最適なハミルトニアンシミュレーションに関する幅広い解析的および数値的な洞察を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-04-01T19:06:00Z) - Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。
誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-15T05:16:24Z)
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。