論文の概要: Quantum computational advantage attested by nonlocal games with the
cyclic cluster state
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.04277v2
- Date: Tue, 26 Jul 2022 16:12:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 00:55:08.191304
- Title: Quantum computational advantage attested by nonlocal games with the
cyclic cluster state
- Title（参考訳）: 循環的クラスター状態を持つ非局所ゲームによる量子計算の優位性
- Authors: Austin K. Daniel, Yinyue Zhu, C. Huerta Alderete, Vikas Buchemmavari,
Alaina M. Green, Nhung H. Nguyen, Tyler G. Thurtell, Andrew Zhao, Norbert M.
Linke and Akimasa Miyake
- Abstract要約: 本稿では,目的的かつハードウェアに依存しない方法で,無条件の量子優位性を証明できるベル型非局所ゲームを提案する。
我々のゲームは、利用可能な量子ビットの数が増加するにつれて、プリフォールトトレラントな状態にある量子コンピュータのための実用的でスケーラブルな定量的ベンチマークを提供する。
- 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: We propose a set of Bell-type nonlocal games that can be used to prove an
unconditional quantum advantage in an objective and hardware-agnostic manner.
In these games, the circuit depth needed to prepare a cyclic cluster state and
measure a subset of its Pauli stabilizers on a quantum computer is compared to
that of classical Boolean circuits with the same, nearest-neighboring gate
connectivity. Using a circuit-based trapped-ion quantum computer, we prepare
and measure a six-qubit cyclic cluster state with an overall fidelity of 60.6%
and 66.4%, before and after correcting for measurement-readout errors,
respectively. Our experimental results indicate that while this fidelity
readily passes conventional (or depth-0) Bell bounds for local hidden-variable
models, it is on the cusp of demonstrating a higher probability of success than
what is possible by depth-1 classical circuits. Our games offer a practical and
scalable set of quantitative benchmarks for quantum computers in the
pre-fault-tolerant regime as the number of qubits available increases.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,目的的かつハードウェアに依存しない方法で,無条件の量子優位性を証明できるベル型非局所ゲームを提案する。
これらのゲームでは、循環クラスター状態を作成し、量子コンピュータ上でポーリ安定器のサブセットを測定するのに必要な回路深度を、同じ最寄りのゲート接続を持つ古典的なブール回路と比較する。
回路ベースの捕捉イオン量子コンピュータを用いて、測定誤差の修正前および修正後、総忠実度が60.6%、66.4%の6ビットの循環クラスター状態を作成し、測定する。
実験結果から,この忠実度は局所的な隠れ変数モデルに対する従来の(あるいは深さ0の)ベル境界を容易に通過するが,Deep-1古典回路よりも高い成功率を示すことが示唆された。
我々のゲームは、利用可能な量子ビット数が増えるにつれて、プレフォールトトレラントな状態で量子コンピュータの実用的でスケーラブルな定量的ベンチマークを提供する。
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