論文の概要: Approximated quantum-state preparation with entanglement dependent
complexity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.03132v2
- Date: Wed, 11 May 2022 20:31:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-09 04:13:44.059157
- Title: Approximated quantum-state preparation with entanglement dependent
complexity
- Title(参考訳): 絡み合い依存複雑性を持つ近似量子状態準備
- Authors: Israel F. Araujo, Carsten Blank, Adenilton J. da Silva
- Abstract要約: 本研究は,計算複雑性を古典コンピュータにオフロードすることで,状態準備回路の深さを削減するアルゴリズムを提案する。
量子状態は正確あるいは近似であり、今日の量子プロセッサでは近似の方が優れていることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7338677787507775
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ubiquitous in quantum computing is the step to encode data into a quantum
state. This process is called quantum state preparation, and its complexity for
non-structured data is exponential on the number of qubits. Several works
address this problem, for instance, by using variational methods that train a
fixed depth circuit with manageable complexity. These methods have their
limitations as the lack of a back-propagation technique and barren plateaus.
This work proposes an algorithm to reduce state preparation circuit depth by
offloading computational complexity to a classical computer. The initialized
quantum state can be exact or an approximation, and we show that the
approximation is better on today's quantum processors than the initialization
of the original state. We verified through experimental evaluation that the
proposed method allows the initialization of distributions in a quantum state
and approximate loading images for quantum machine learning tasks. Indeed, our
experiments on IBMQ devices show that they are likely to be aiding
experimenters of quantum computing throughout the NISQ era.
- Abstract(参考訳): 量子コンピューティングにおけるユビキタスは、データを量子状態にエンコードするステップである。
この過程は量子状態準備と呼ばれ、非構造化データの複雑さは量子ビット数で指数関数的である。
いくつかの研究は、例えば、固定深度回路を管理可能な複雑さで訓練する変分法を用いてこの問題に対処している。
これらの方法は、バックプロパゲーション技術や不毛高原の欠如として限界がある。
本研究は,計算複雑性を古典コンピュータにオフロードすることで,状態準備回路の深さを削減するアルゴリズムを提案する。
初期化量子状態は正確あるいは近似であり、近似は元の状態の初期化よりも今日の量子プロセッサの方が優れていることを示す。
提案手法は,量子状態における分布の初期化と,量子機械学習タスクのための近似ローディングイメージを許容できることを実験的に検証した。
実際、IBMQデバイスに関する我々の実験は、NISQ時代を通して量子コンピューティングの実験者を支援する可能性が高いことを示している。
関連論文リスト
- Streaming quantum state purification [4.189670490218164]
量子状態浄化(Quantum state purification)は、未知の純粋な量子状態のほぼ純粋なコピーを復元する作業である。
この基本的なタスクは、ノイズの多いチャネル上の量子通信や不完全なデバイスによる量子計算に応用できる。
任意の次元のクォーディットのスワップテストに基づいて効率的な浄化手順を導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-28T12:33:09Z) - Calculating the many-body density of states on a digital quantum
computer [58.720142291102135]
ディジタル量子コンピュータ上で状態の密度を推定する量子アルゴリズムを実装した。
我々は,量子H1-1トラップイオンチップ上での非可積分ハミルトニアン状態の密度を18ビットの制御レジスタに対して推定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-23T17:46:28Z) - GASP -- A Genetic Algorithm for State Preparation [0.0]
本稿では、量子コンピュータを特定の量子状態に初期化するための、比較的低深さの量子回路を生成する状態準備(GASP)のための遺伝的アルゴリズムを提案する。
GASPは、他の方法よりも低い深さとゲート数で、所定の精度でより効率的な回路を生成することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-22T04:41:01Z) - Sample-size-reduction of quantum states for the noisy linear problem [0.0]
本稿では,量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)の量子サンプルサイズを線形次数に削減できることを述べる。
ノイズの多い線形問題に対して,より短い実行時間を実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-08T05:53:17Z) - Entanglement and coherence in Bernstein-Vazirani algorithm [58.720142291102135]
Bernstein-Vaziraniアルゴリズムは、オラクルに符号化されたビット文字列を決定できる。
我々はベルンシュタイン・ヴァジラニアルゴリズムの量子資源を詳細に分析する。
絡み合いがない場合、初期状態における量子コヒーレンス量とアルゴリズムの性能が直接関係していることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-26T20:32:36Z) - Gaussian initializations help deep variational quantum circuits escape
from the barren plateau [87.04438831673063]
近年、変分量子回路は量子シミュレーションや量子機械学習に広く用いられている。
しかし、ランダムな構造を持つ量子回路は、回路深さと量子ビット数に関して指数関数的に消える勾配のため、トレーニング容易性が低い。
この結果、ディープ量子回路は実用的なタスクでは実現できないという一般的な信念が導かれる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-17T15:06:40Z) - Efficient realization of quantum algorithms with qudits [0.0]
マルチレベル量子システム(キューディット)を用いた量子アルゴリズムの効率的な実装手法を提案する。
提案手法は,Quditベースのプロセッサのパラメータに依存する標準量子ビット方式の回路のトランスパイレーションを用いる。
特定の普遍集合から取られた単一量子ゲートと2量子ゲートの列に量子回路を変換する明示的なスキームを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-08T11:09:37Z) - Quantum Compiling by Deep Reinforcement Learning [30.189226681406392]
回路量子コンピュータのアーキテクチャは、高レベルな量子アルゴリズムを量子ゲートの低レベルな回路にコンパイルするための層を必要とする。
量子コンパイルの一般的な問題は、量子計算を記述する任意のユニタリ変換を、普遍的な量子ゲートの有限基底から選択された要素の列として近似することである。
我々は,探索時間と搾取時間とのトレードオフが著しく異なる,より深い強化学習手法を代替戦略として活用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-31T15:32:15Z) - Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg
Atoms [55.41644538483948]
我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。
計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。
我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-27T23:29:53Z) - Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks [44.356294905844834]
入力および出力システムへのブラックボックスアクセスを前提として,最初の効率的な量子因果順序探索アルゴリズムを開発した。
我々は、量子コムを用いて因果順序をモデル化し、我々のアルゴリズムは、与えられたプロセスと互換性のある入力と出力の順序を出力する。
我々のアルゴリズムは、量子通信ネットワークで利用可能な伝送経路を効率的に検出し、最適化する方法を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-12-03T07:12:08Z) - Efficient State Preparation for Quantum Amplitude Estimation [0.951828574518325]
量子振幅推定はモンテカルロシミュレーションによって古典的に解決されたアプリケーションに対して二次的なスピードアップを達成することができる。
現在知られている効率的な手法は、対数凹面確率分布に基づく問題、経験的データから未知の分布を学ぶこと、あるいは量子算術に完全に依存することを必要とする。
本稿では,QAE状態作成における回路の複雑さを著しく低減する回路最適化手法とともに,状態準備を簡略化する手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-15T18:00:01Z)
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。