論文の概要: Measuring magic on a quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.00015v2
• Date: Fri, 23 Dec 2022 17:31:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-20 04:43:56.090887
• Title: Measuring magic on a quantum processor
• Title（参考訳）: 量子プロセッサ上のマジックの測定
• Authors: Salvatore F.E. Oliviero, Lorenzo Leone, Alioscia Hamma and Seth Lloyd
• Abstract要約: ランダム化計測に基づくマジック計測プロトコルの提案と実験的検討を行った。 このプロトコルは、古典的なコンピュータで効果的にシミュレートできない状態を生成する際に、量子ハードウェアの有効性を特徴づけることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.639451539396458
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Magic states are the resource that allows quantum computers to attain an advantage over classical computers. This resource consists in the deviation from a property called stabilizerness which in turn implies that stabilizer circuits can be efficiently simulated on a classical computer. Without magic, no quantum computer can do anything that a classical computer cannot do. Given the importance of magic for quantum computation, it would be useful to have a method for measuring the amount of magic in a quantum state. In this work, we propose and experimentally demonstrate a protocol for measuring magic based on randomized measurements. Our experiments are carried out on two IBM Quantum Falcon processors. This protocol can provide a characterization of the effectiveness of a quantum hardware in producing states that cannot be effectively simulated on a classical computer. We show how from these measurements one can construct realistic noise models affecting the hardware.
• Abstract（参考訳）: マジック状態(magic state)は、量子コンピュータが古典的コンピュータよりも有利になるための資源である。 このリソースは、安定化回路を古典的なコンピュータ上で効率的にシミュレートできる、安定化性と呼ばれる性質から逸脱する。 魔法がなければ、量子コンピュータが古典的コンピュータにできないことは何でもできる。 量子計算における魔法の重要性を考えると、量子状態における魔法の量を測定する方法を持つことは有用である。 本研究では,ランダム化計測に基づくマジック計測プロトコルの提案と実験的検討を行った。 実験は2つのIBM Quantum Falconプロセッサで行う。 このプロトコルは、古典的コンピュータでは効果的にシミュレートできない状態を生成する量子ハードウェアの有効性を評価することができる。 これらの測定結果から、ハードウェアに影響を与える現実的なノイズモデルを構築する方法を示す。

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