論文の概要: Low-rank quantum state preparation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.03132v3
• Date: Thu, 27 Jul 2023 15:36:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-28 20:59:44.705605
• Title: Low-rank quantum state preparation
• Title（参考訳）: 低ランク量子状態準備
• Authors: Israel F. Araujo, Carsten Blank, Ismael C. S. Ara\'ujo, Adenilton J. da Silva
• Abstract要約: 本稿では,従来のコンピュータに計算複雑性を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。 この近似が今日の量子プロセッサよりも優れていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5427245397603195
• 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. Experimental evaluation demonstrates that the proposed method enables more efficient initialization of probability distributions in a quantum state.
• 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がないため、その限界がある。 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。 実験により,提案手法は量子状態における確率分布のより効率的な初期化を可能にすることを示す。

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