論文の概要: Simulating quantum circuits with ZX-calculus reduced stabiliser
decompositions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.01076v1
- Date: Thu, 2 Sep 2021 16:42:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 08:25:56.146666
- Title: Simulating quantum circuits with ZX-calculus reduced stabiliser
decompositions
- Title(参考訳): ZX計算による安定化器分解のシミュレーション
- Authors: Aleks Kissinger and John van de Wetering
- Abstract要約: 量子回路の古典的強大なシミュレーションのための拡張手法を提案する。
この手法は、ZX計算に基づく自動単純化戦略と、安定化器の和法を組み合わせたものである。
- 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: We introduce an enhanced technique for strong classical simulation of quantum
circuits which combines the `sum-of-stabilisers' method with an automated
simplification strategy based on the ZX-calculus. Recently it was shown that
quantum circuits can be classically simulated by expressing the non-stabiliser
gates in a circuit as magic state injections and decomposing them in chunks of
2-6 states at a time, obtaining sums of (efficiently-simulable) stabiliser
states with many fewer terms than the naive approach. We adapt these techniques
from the original setting of Clifford circuits with magic state injection to
generic ZX-diagrams and show that, by interleaving this "chunked" decomposition
with a ZX-calculus-based simplification strategy, we can obtain stabiliser
decompositions that are many orders of magnitude smaller than existing
approaches. We illustrate this technique to perform exact norm calculations
(and hence strong simulation) on the outputs of random 50- and 100-qubit
Clifford+T circuits with up to 70 T-gates as well as a family of hidden shift
circuits previously considered by Bravyi and Gosset with over 1000 T-gates.
- Abstract(参考訳): 本稿では,ZX計算に基づく「安定性の仮定」法と自動単純化戦略を組み合わせた量子回路の古典的強大なシミュレーション手法を提案する。
近年、量子回路は、回路内の非スタビリザーゲートをマジック状態注入として表現し、一度に2-6状態のチャンクで分解し、ナイーブアプローチよりも多くの少ない項で(効率的にシミュレーション可能な)スタビリザー状態の和を得ることによって、古典的なシミュレーションが可能であることが示されている。
これらの手法を,ジェネリックZX-ダイアグラムにマジック状態注入を施したクリフォード回路の当初設定から適用し,この「チャンク」分解をZX計算に基づく単純化戦略でインターリーブすることにより,既存手法よりも桁違いに小さい安定化器分解が得られることを示す。
本稿では,70個のTゲートを持つ50ビットおよび100ビットのClifford+T回路と,1000個以上のTゲートを持つBravyiとGossetによる隠蔽シフト回路の出力に対して,この手法を用いて正確なノルム計算を行う。
関連論文リスト
- Simulating Quantum Circuits by Model Counting [0.0]
重み付きモデル計数により、普遍量子回路の強いシミュレーションを効率的に行うことができることを示す。
我々の研究は、量子回路の効率的なコンパイルを実現するために、既存の強力な古典的推論ツールを応用する方法を開拓する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-11T22:40:15Z) - Fast classical simulation of quantum circuits via parametric rewriting
in the ZX-calculus [0.0]
高速なGPU並列性を利用して古典シミュレーションの最終段階を迅速に行うことが可能であることを示す。
我々は,古典的シミュレーションタスクに対して,非パラメトリック手法と比較して,100倍の高速化を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-11T14:44:59Z) - A two-circuit approach to reducing quantum resources for the quantum
lattice Boltzmann method [44.144964115275]
CFD問題を解決するための現在の量子アルゴリズムは、単一の量子回路と、場合によっては格子ベースの方法を用いる。
量子格子ボルツマン法(QLBM)を用いた新しい多重回路アルゴリズムを提案する。
この問題は2次元ナビエ・ストークス方程式の流動関数-渦性定式化として鋳造され、2次元蓋駆動キャビティフローで検証および試験された。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-20T15:32:01Z) - Speedy Contraction of ZX Diagrams with Triangles via Stabiliser
Decompositions [0.30938904602244344]
我々は、ZX計算を用いて、マジックステートを安定化項に繰り返し分解する。
本手法は,多制御ゲートを含む量子回路のシミュレーションを高速化する。
また、我々のソフトウェアは、パラメトリド量子回路の勾配分散を表す図を収縮するためにも使われる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-04T16:13:53Z) - A self-consistent field approach for the variational quantum
eigensolver: orbital optimization goes adaptive [52.77024349608834]
適応微分組立問題集合型アンザッツ変分固有解法(ADAPTVQE)における自己一貫したフィールドアプローチ(SCF)を提案する。
このフレームワークは、短期量子コンピュータ上の化学系の効率的な量子シミュレーションに使用される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-21T23:15:17Z) - Vanishing 2-Qubit Gates with Non-Simplification ZX-Rules [1.0089382889894247]
量子回路はZX-ダイアグラムに変換することができ、ZX-計算の規則を用いて単純化することができる。
最もよく知られた抽出手順は、2量子ゲートの数を劇的に増やすことができる。
ZX-ダイアグラムの局所的な変化が抽出回路の複雑さに大きく影響するという事実を生かしている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-14T18:43:21Z) - 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) - Classical simulation of quantum circuits with partial and graphical
stabiliser decompositions [0.0]
より良好な分解を行う非安定化状態を考えることにより、シミュレーションを高速化できることを示す。
また、安定化器の項に魔法の状態を交換することのできる部分安定化器分解の新しい手法も見出す。
弊社の手法では、50量子ビットの1400Tカウントの隠れシフト回路を、消費者向けラップトップ上で数分で確実にシミュレートできる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-18T14:04:30Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-10T17:32:15Z) - A Generic Compilation Strategy for the Unitary Coupled Cluster Ansatz [68.8204255655161]
本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムのコンパイル戦略について述べる。
我々は、回路深さとゲート数を減らすために、ユニタリ結合クラスタ(UCC)アンサッツを使用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-20T22:26:16Z) - Efficient classical simulation of random shallow 2D quantum circuits [104.50546079040298]
ランダム量子回路は古典的にシミュレートするのは難しいと見なされる。
典型例の近似シミュレーションは, 正確なシミュレーションとほぼ同程度に困難であることを示す。
また、十分に浅いランダム回路はより一般的に効率的にシミュレーション可能であると推測する。
論文 参考訳(メタデータ) (2019-12-31T19:00:00Z)
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。