論文の概要: Quantum optimization via four-body Rydberg gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.02663v1
• Date: Fri, 4 Jun 2021 18:33:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-27 21:02:26.012123
• Title: Quantum optimization via four-body Rydberg gates
• Title（参考訳）: 4体rydbergゲートによる量子最適化
• Authors: Clemens Dlaska, Kilian Ender, Glen Bigan Mbeng, Andreas Kruckenhauser, Wolfgang Lechner, Rick van Bijnen
• Abstract要約: 高速で高忠実な4体リドベルクパリティゲートを提案し,解析する。 我々のゲートは1回最適化された断熱レーザーパルスに依存しており、動作中に2回のホールドタイムを調整することで完全にプログラム可能である。 小型テスト問題に対する量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)の実装を実証する。
• 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: There is a large ongoing research effort towards obtaining a quantum advantage in the solution of combinatorial optimization problems on near-term quantum devices. A particularly promising platform for testing and developing quantum optimization algorithms are arrays of trapped neutral atoms, laser-coupled to highly excited Rydberg states. However, encoding combinatorial optimization problems in atomic arrays is challenging due to the limited inter-qubit connectivity given by their native finite-range interactions. Here we propose and analyze a fast, high fidelity four-body Rydberg parity gate, enabling a direct and straightforward implementation of the Lechner-Hauke-Zoller (LHZ) scheme and its recent generalization, the parity architecture, a scalable architecture for encoding arbitrarily connected interaction graphs. Our gate relies on onetime-optimized adiabatic laser pulses and is fully programmable by adjusting two hold-times during operation. We numerically demonstrate an implementation of the quantum approximate optimization algorithm (QAOA) for a small scale test problem. Our approach allows for efficient execution of variational optimization steps with a constant number of system manipulations, independent of the system size, thus paving the way for experimental investigations of QAOA beyond the reach of numerical simulations.
• Abstract（参考訳）: 近距離量子デバイスにおける組合せ最適化問題の解における量子優位を得るための研究が進行中である。 量子最適化アルゴリズムのテストと開発のための特に有望なプラットフォームは、高度に励起されたライドバーグ状態にレーザー結合された閉じ込められた中性原子の配列である。 しかし、原子配列における組合せ最適化問題の符号化は、ネイティブな有限範囲相互作用によって与えられる量子ビット間接続が制限されているため困難である。 本稿では,高速で高忠実な4体のリドベルクパリティゲートを提案し,LHZスキームの直接的かつ直接的な実装と最近の一般化,パリティアーキテクチャ,任意に連結された相互作用グラフを符号化するスケーラブルなアーキテクチャを提案する。 我々のゲートは1回最適化された断熱レーザーパルスに依存しており、動作中に2回のホールドタイムを調整することで完全にプログラム可能である。 小型テスト問題に対する量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)の実装を数値的に実証する。 本手法により,システムサイズに依存しない一定数のシステム操作による変分最適化ステップの効率的な実行が可能となり,数値シミュレーションの到達範囲を超えてqaoaの実験的な調査方法が確立される。

関連論文リスト

• Simulation of a feedback-based algorithm for quantum optimization for a realistic neutral atom system with an optimized small-angle controlled-phase gate [0.0]
  最適に調整された小角制御相ゲートを実装する手法を提案する。 我々は,小角制御相ゲートを用いたFALQONの性能が,CZゲートを利用したFALQONの性能より優れていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-16T21:36:50Z)
• Quantum Circuit Optimization through Iteratively Pre-Conditioned Gradient Descent [0.4915744683251151]
  量子回路を最適化し、状態準備と量子アルゴリズムの実装のための性能高速化を示すために、繰り返し事前条件勾配降下(IPG)を行う。 4量子W状態と最大絡み合った5量子GHZ状態を作成するための104ドルの係数による忠実度の向上を示す。 また、IPGを用いて量子フーリエ変換のユニタリを最適化するゲインを示し、IonQの量子処理ユニット(QPU)上でそのような最適化された回路の実行結果を報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-18T17:30:03Z)
• Optimizing quantum gates towards the scale of logical qubits [78.55133994211627]
  量子ゲート理論の基本的な前提は、量子ゲートはフォールトトレランスの誤差閾値を超えることなく、大きなプロセッサにスケールできるということである。 ここでは、このような問題を克服できる戦略について報告する。 我々は、68個の周波数可変ビットの周波数軌跡をコレオグラフィーして、超伝導エラー中に単一量子ビットを実行することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-04T13:39:46Z)
• Compiling Quantum Circuits for Dynamically Field-Programmable Neutral Atoms Array Processors [5.012570785656963]
  動的にフィールドプログラマブルな量子ビットアレイ(DPQA)が量子情報処理のための有望なプラットフォームとして登場した。 本稿では,複数の配列を含むDPQAアーキテクチャについて考察する。 DPQAをベースとしたコンパイル回路では,グリッド固定アーキテクチャに比べてスケーリングオーバヘッドが小さくなることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-06T08:13:10Z)
• Hardware-Conscious Optimization of the Quantum Toffoli Gate [11.897854272643634]
  この論文は、この抽象レベルで量子回路を最適化するための解析的および数値的アプローチを拡張している。 本稿では,解析的ネイティブゲートレベルの最適化と数値最適化を併用する手法を提案する。 最適化されたToffoliゲート実装は、標準実装と比較して18%の非忠実性低下を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T17:29:22Z)
• Scaling Quantum Approximate Optimization on Near-term Hardware [49.94954584453379]
  我々は、様々なレベルの接続性を持つハードウェアアーキテクチャのための最適化回路により、期待されるリソース要求のスケーリングを定量化する。 問題の大きさと問題グラフの次数で指数関数的に増大する。 これらの問題は、ハードウェア接続性の向上や、より少ない回路層で高い性能を達成するQAOAの変更によって緩和される可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-06T21:02:30Z)
• 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)
• Adaptive pruning-based optimization of parameterized quantum circuits [62.997667081978825]
  Variisyハイブリッド量子古典アルゴリズムは、ノイズ中間量子デバイスの使用を最大化する強力なツールである。 我々は、変分量子アルゴリズムで使用されるそのようなアンサーゼを「効率的な回路訓練」(PECT)と呼ぶ戦略を提案する。 すべてのアンサッツパラメータを一度に最適化する代わりに、PECTは一連の変分アルゴリズムを起動する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-01T18:14:11Z)
• Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
  本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。 また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)
• Compilation of Fault-Tolerant Quantum Heuristics for Combinatorial Optimization [0.14755786263360526]
  最小限のフォールトトレラント量子コンピュータで試すのに、最適化のための量子アルゴリズムが最も実用的であるかを探る。 この結果から,2次高速化のみを実現する量子最適化が,古典的アルゴリズムよりも有利であるという考えが否定される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-14T22:54:04Z)
• Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
  変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。 本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。 この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)

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。