論文の概要: Approximate Equivalence Checking of Noisy Quantum Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.11595v2
- Date: Thu, 3 Jun 2021 08:10:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-07 04:45:31.700878
- Title: Approximate Equivalence Checking of Noisy Quantum Circuits
- Title（参考訳）: 雑音量子回路の近似等価性検証
- Authors: Xin Hong, Mingsheng Ying, Yuan Feng, Xiangzhen Zhou and Sanjiang Li
- Abstract要約: NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)計算領域における等価性チェックの問題について検討する。
量子回路の近似同値性の概念は、Jamiolkowski の忠実度に基づいて定義される。
理想量子回路と雑音実装の間の忠実度を計算するために,雑音数が異なる状況を想定した2つのアルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.36229449571485
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the fundamental design automation problem of equivalence checking in
the NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) computing realm where quantum noise
is present inevitably. The notion of approximate equivalence of (possibly
noisy) quantum circuits is defined based on the Jamiolkowski fidelity which
measures the average distance between output states of two super-operators when
the input is chosen at random. By employing tensor network contraction, we
present two algorithms, aiming at different situations where the number of
noises varies, for computing the fidelity between an ideal quantum circuit and
its noisy implementation. The effectiveness of our algorithms is demonstrated
by experimenting on benchmarks of real NISQ circuits. When compared with the
state-of-the-art implementation incorporated in Qiskit, experimental results
show that the proposed algorithms outperform in both efficiency and
scalability.
- Abstract（参考訳）: 量子ノイズが必然的に存在するnisq(noisy intermediate-scale quantum)計算領域における等価性チェックの基本設計自動化問題について検討する。
量子回路の近似等価性の概念は、入力がランダムに選択されたときの2つのスーパー演算子の出力状態間の平均距離を測定するJamiolkowskiフィリティに基づいて定義される。
テンソルネットワークの縮小を応用し, 理想的な量子回路と雑音実装との忠実性を計算するため, 雑音数が異なる異なる状況を対象とした2つのアルゴリズムを提案する。
実NISQ回路のベンチマーク実験により,本アルゴリズムの有効性を実証した。
Qiskitに組み込まれた最先端実装と比較すると,提案アルゴリズムは効率とスケーラビリティの両方で優れた性能を示した。
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