論文の概要: Simulating quantum circuits using the multi-scale entanglement renormalization ansatz

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14046v2
• Date: Tue, 04 Feb 2025 12:42:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-05 14:54:36.514076
• Title: Simulating quantum circuits using the multi-scale entanglement renormalization ansatz
• Title（参考訳）: マルチスケールエンタングルメント再正規化アンサッツを用いた量子回路のシミュレーション
• Authors: I. A. Luchnikov, A. V. Berezutskii, A. K. Fedorov,
• Abstract要約: 本稿では,中間サイズ量子回路の近似シミュレーションのためのスケーラブルな手法を提案する。 提案手法は,最大243キュービットのブロックウォール量子回路に対して,最大20層まで深さの異なる提案手法をベンチマークする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Understanding the limiting capabilities of classical methods in simulating complex quantum systems is of paramount importance for quantum technologies. Although many advanced approaches have been proposed and recently used to challenge quantum advantage experiments, novel efficient methods for the approximate simulation of complex quantum systems are still in high demand. Here we propose a scalable technique for approximate simulations of intermediate-size quantum circuits on the basis of the multi-scale entanglement renormalization ansatz (MERA) and Riemannian optimization. The MERA is a tensor network, whose geometry together with orthogonality constraints imposed on its tensors allow approximating many-body quantum states lying beyond the area-law scaling of the entanglement entropy. We benchmark the proposed technique for brick-wall quantum circuits of up to 243 qubits with various depths up to 20 layers. Our approach paves a way to exploring efficient simulation techniques for quantum many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 量子システムをシミュレートする古典的手法の制限能力を理解することは、量子技術にとって最重要事項である。 多くの先進的なアプローチが提案され、最近は量子優位実験に挑戦するために使用されているが、複雑な量子系の近似シミュレーションのための新しい効率的な手法は依然として高い需要がある。 本稿では,マルチスケールエンタングルメント再正規化アンサッツ(MERA)とリーマン最適化に基づいて,中間サイズの量子回路の近似シミュレーションを行うスケーラブルな手法を提案する。 MERAはテンソルネットワークであり、その幾何と直交性制約はテンソルに課せられる。 提案手法は,最大243キュービットのブロックウォール量子回路に対して,最大20層まで深さの異なる提案手法をベンチマークする。 提案手法は,量子多体系における効率的なシミュレーション手法の探索方法である。

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