論文の概要: Pulse-level noisy quantum circuits with QuTiP
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.09902v2
- Date: Tue, 18 Jan 2022 11:14:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-30 07:09:07.027099
- Title: Pulse-level noisy quantum circuits with QuTiP
- Title（参考訳）: QuTiPを用いたパルスレベルノイズ量子回路
- Authors: Boxi Li, Shahnawaz Ahmed, Sidhant Saraogi, Neill Lambert, Franco Nori,
Alexander Pitchford, Nathan Shammah
- Abstract要約: 我々はQuTiPの量子情報処理パッケージであるqutip-qipに新しいツールを導入する。
これらのツールはパルスレベルで量子回路をシミュレートし、QuTiPの量子力学解法と制御最適化機能を活用する。
シミュレーションプロセッサ上で量子回路がどのようにコンパイルされ、制御パルスがターゲットハミルトニアンに作用するかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 53.356579534933765
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The study of the impact of noise on quantum circuits is especially relevant
to guide the progress of Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) computing. In
this paper, we address the pulse-level simulation of noisy quantum circuits
with the Quantum Toolbox in Python (QuTiP). We introduce new tools in
qutip-qip, QuTiP's quantum information processing package. These tools simulate
quantum circuits at the pulse level, leveraging QuTiP's quantum dynamics
solvers and control optimization features. We show how quantum circuits can be
compiled on simulated processors, with control pulses acting on a target
Hamiltonian that describes the unitary evolution of the physical qubits.
Various types of noise can be introduced based on the physical model, e.g., by
simulating the Lindblad density-matrix dynamics or Monte Carlo quantum
trajectories. In particular, the user can define environment-induced
decoherence at the processor level and include noise simulation at the level of
control pulses. We illustrate how the Deutsch-Jozsa algorithm is compiled and
executed on a superconducting-qubit-based processor, on a spin-chain-based
processor and using control optimization algorithms. We also show how to easily
reproduce experimental results on cross-talk noise in an ion-based processor,
and how a Ramsey experiment can be modeled with Lindblad dynamics. Finally, we
illustrate how to integrate these features with other software frameworks.
- Abstract（参考訳）: ノイズが量子回路に与える影響の研究は、特にノイズ中間スケール量子(NISQ)コンピューティングの進展を導くために重要である。
本稿では,python (qutip) の量子ツールボックスを用いた雑音量子回路のパルスレベルシミュレーションについて述べる。
我々はQuTiPの量子情報処理パッケージであるqutip-qipに新しいツールを導入する。
これらのツールはパルスレベルで量子回路をシミュレートし、qutipの量子ダイナミクスソルバと制御最適化機能を活用する。
量子回路がシミュレーションプロセッサ上でどのようにコンパイルされ、制御パルスがターゲットのハミルトニアンに作用し、物理量子ビットのユニタリ進化を記述するかを示す。
例えば、リンドブラッド密度行列ダイナミクスやモンテカルロ量子軌道をシミュレートすることで、物理モデルに基づいて様々なノイズを導入することができる。
特に、ユーザは、プロセッサレベルで環境誘起デコヒーレンスを定義し、制御パルスレベルでのノイズシミュレーションを含むことができる。
本稿では,量子ビット超伝導プロセッサ,スピンチェーン型プロセッサ,制御最適化アルゴリズムを用いたdeutsch-jozsaアルゴリズムのコンパイルと実行について述べる。
また、イオンベースプロセッサにおけるクロストークノイズ実験結果の再現方法や、リンドブラッド力学を用いてラムゼー実験をモデル化する方法も示す。
最後に、これらの機能を他のソフトウェアフレームワークと統合する方法を説明します。
関連論文リスト
- QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - Noise-assisted digital quantum simulation of open systems [1.3124513975412255]
本稿では,オープン量子システムのシミュレーションに必要な計算資源を削減するために,量子デバイス固有のノイズを利用する新しい手法を提案する。
具体的には、量子回路におけるデコヒーレンス率を選択的に向上または低減し、開系力学の所望のシミュレーションを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-28T14:21:43Z) - Matrix product channel: Variationally optimized quantum tensor network
to mitigate noise and reduce errors for the variational quantum eigensolver [0.0]
我々は,情報的に完全な測定によって提供される量子古典的インタフェースを利用する手法を開発した。
量子ハードウェアと古典的ソフトウェアを併用するハイブリッド戦略は、純粋に古典的な戦略よりも優れていると我々は主張する。
このアルゴリズムは、薬物設計の文脈におけるタンパク質-リガンド複合体の量子ハードウェアシミュレーションにおける最後の後処理ステップとして適用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-20T13:03:48Z) - Variational Quantum Pulse Learning [28.040754288931897]
本稿では,学習タスクに量子パルスを直接学習するための新しいパラダイムである変分量子パルス(VQP)を提案する。
VQPは、最適化フレームワークにおいて、パルスの振幅を引いて押すことで変動量子パルスを操作する。
我々は,NISQ(ノイズ中間量子)コンピュータにおけるノイズに対する頑健性を維持している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T17:58:13Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z) - Simulations of Quantum Circuits with Approximate Noise using qsim and
Cirq [0.5701739554814172]
我々は、量子回路のオープンソースの高性能シミュレータであるqsimを用いて、マルチノード量子軌道シミュレーションを導入する。
本稿では,量子軌道の遅延内積アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-03T17:59:03Z) - Tensor Network Quantum Virtual Machine for Simulating Quantum Circuits
at Exascale [57.84751206630535]
本稿では,E-scale ACCelerator(XACC)フレームワークにおける量子回路シミュレーションバックエンドとして機能する量子仮想マシン(TNQVM)の近代化版を提案する。
新バージョンは汎用的でスケーラブルなネットワーク処理ライブラリであるExaTNをベースにしており、複数の量子回路シミュレータを提供している。
ポータブルなXACC量子プロセッサとスケーラブルなExaTNバックエンドを組み合わせることで、ラップトップから将来のエクサスケールプラットフォームにスケール可能なエンドツーエンドの仮想開発環境を導入します。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-21T13:26:42Z) - Quantum walk processes in quantum devices [55.41644538483948]
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。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-28T18:04:16Z) - Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。
QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。
数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-20T12:06:27Z) - Noise robustness and experimental demonstration of a quantum generative
adversarial network for continuous distributions [0.5249805590164901]
連続確率分布を学習するために、ノイズの多いハイブリッド量子生成逆数ネットワーク(HQGAN)を数値シミュレーションする。
また,アルゴリズムの計算スケーリングを削減するために,異なるパラメータがトレーニング時間に与える影響についても検討する。
我々の研究結果は、ノイズの多い中間量子デバイス上で異なる量子機械学習アルゴリズムを実験的に探索するための道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T23:14:45Z)
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。