論文の概要: Establishing trust in quantum computations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.07568v1
• Date: Fri, 15 Apr 2022 17:44:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-16 21:30:43.150976
• Title: Establishing trust in quantum computations
• Title（参考訳）: 量子計算における信頼の確立
• Authors: Timothy Proctor, Stefan Seritan, Erik Nielsen, Kenneth Rudinger, Kevin Young, Robin Blume-Kohout, Mohan Sarovar
• Abstract要約: 本稿では, 量子コンピュータがアルゴリズムを実行できる忠実度を計測する手法を提案する。 提案手法は,アルゴリズムの量子回路を,効率よく成功率を計測できる密接な関連回路の集合に変換する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Real-world quantum computers have grown sufficiently complex that they can no longer be simulated by classical supercomputers, but their computational power remains limited by errors. These errors corrupt the results of quantum algorithms, and it is no longer always feasible to use classical simulations to directly check the correctness of quantum computations. Without practical methods for quantifying the accuracy with which a quantum algorithm has been executed, it is difficult to establish trust in the results of a quantum computation. Here we solve this problem, by introducing a simple and efficient technique for measuring the fidelity with which an as-built quantum computer can execute an algorithm. Our technique converts the algorithm's quantum circuits into a set of closely related circuits whose success rates can be efficiently measured. It enables measuring the fidelity of quantum algorithm executions both in the near-term, with algorithms run on hundreds or thousands of physical qubits, and into the future, with algorithms run on logical qubits protected by quantum error correction.
• Abstract（参考訳）: 現実世界の量子コンピュータは、従来のスーパーコンピュータではシミュレートできないほど複雑になったが、計算能力は誤差によって制限されている。 これらの誤りは量子アルゴリズムの結果を損なうことになり、量子計算の正しさを直接チェックするために古典的シミュレーションを使うことはもはや不可能である。 量子アルゴリズムが実行される精度を定量化する実用的な方法がなければ、量子計算の結果に対する信頼を確立することは困難である。 本稿では,量子コンピュータがアルゴリズムを実行できる忠実度を簡易かつ効率的に測定する手法を導入することにより,この問題を解決する。 提案手法は,アルゴリズムの量子回路を,効率よく成功率を計測できる密接な関連回路の集合に変換する。 数百から数千の物理量子ビット上で実行されるアルゴリズムと、将来的には量子誤り訂正によって保護される論理量子ビット上で実行されるアルゴリズムの両方で、量子アルゴリズムの実行の忠実度を測定することができる。

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