論文の概要: Improved FRQI on superconducting processors and its restrictions in the NISQ era

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.15672v1
• Date: Fri, 29 Oct 2021 10:42:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-11-01 15:33:09.562993
• Title: Improved FRQI on superconducting processors and its restrictions in the NISQ era
• Title（参考訳）: NISQ時代の超伝導プロセッサにおけるFRQIの改善とその制限
• Authors: Alexander Geng, Ali Moghiseh, Claudia Redenbach, Katja Schladitz
• Abstract要約: 量子画像のフレキシブル表現の実現可能性について検討する。 また、現在の雑音の中間スケール量子時代の限界を実験的に検証する。 FRQIに必要な回路を単純化する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In image processing, the amount of data to be processed grows rapidly, in particular when imaging methods yield images of more than two dimensions or time series of images. Thus, efficient processing is a challenge, as data sizes may push even supercomputers to their limits. Quantum image processing promises to encode images with logarithmically less qubits than classical pixels in the image. In theory, this is a huge progress, but so far not many experiments have been conducted in practice, in particular on real backends. Often, the precise conversion of classical data to quantum states, the exact implementation, and the interpretation of the measurements in the classical context are challenging. We investigate these practical questions in this paper. In particular, we study the feasibility of the Flexible Representation of Quantum Images (FRQI). Furthermore, we check experimentally what is the limit in the current noisy intermediate-scale quantum era, i.e. up to which image size an image can be encoded, both on simulators and on real backends. Finally, we propose a method for simplifying the circuits needed for the FRQI. With our alteration, the number of gates needed, especially of the error-prone controlled-NOT gates, can be reduced. As a consequence, the size of manageable images increases.
• Abstract（参考訳）: 画像処理では、特に2次元以上の画像や時系列画像が得られる場合には、処理すべきデータの量は急速に増加する。 したがって、データサイズがスーパーコンピュータを限界まで押し上げる可能性があるため、効率的な処理は困難である。 量子画像処理は、画像中の古典的なピクセルよりも対数的に少ない量子ビットで画像をエンコードすることを約束する。 理論的には、これは大きな進歩ですが、今のところ、特に実際のバックエンドで実施されている実験は多くありません。 多くの場合、古典的データの量子状態への正確な変換、正確な実装、古典的文脈における測定値の解釈は困難である。 本稿では,これらの実践的質問について検討する。 特に,量子画像のフレキシブル表現(frqi)の実現可能性について検討する。 さらに、現在のノイズの多い中間スケール量子時代の限界、すなわち、画像のエンコード可能な画像サイズについて、シミュレーターと実際のバックエンドの両方で実験的に検証する。 最後に、FRQIに必要な回路を単純化する手法を提案する。 我々の変更により、特にエラーを起こしやすい制御NOTゲートに必要なゲートの数を減らすことができる。 その結果、管理可能な画像のサイズが増加する。

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