論文の概要: Complexity phase transitions in instantaneous quantum polynomial-time circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.08898v2
• Date: Sat, 24 Jun 2023 09:47:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-28 01:15:01.686023
• Title: Complexity phase transitions in instantaneous quantum polynomial-time circuits
• Title（参考訳）: 瞬時量子多項式時間回路における複雑性相転移
• Authors: Chae-Yeun Park and Michael J. Kastoryano
• Abstract要約: 複数の微細な複雑性相を持つ量子回路モデルについて検討する。 本研究は,量子回路モデルが複数の微細な複雑性相を持つことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study a subclass of the Instantaneous Quantum Polynomial-time (IQP) circuit with a varying density of two-qubit gates. In addition to a known anticoncentration regime, we identify novel parameter conditions where the model is classically simulable or the output distribution follows the Porter-Thomas distribution. By showing that those parameter regimes do not coincide, we argue the presence of more than two phases in the model. The learnability of the output distribution of this model is further studied, which indicates that an energy-based model fails to learn the output distribution even when it is not anticoncentrated. Our study reveals that a quantum circuit model can have multiple fine-grained complexity phases, suggesting the potential for quantum advantage even when the output distribution is far from the Porter-Thomas distribution.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,2量子ゲートの密度の異なる瞬時量子多項式時間(IQP)回路のサブクラスについて検討する。 既知のアンチ集中体制に加えて,モデルが古典的にシミュレート可能である,あるいはポーター・トーマス分布に従って出力分布が従うような新しいパラメータ条件を同定する。 これらのパラメータが一致しないことを示すことで、モデルに2つ以上の位相が存在することを議論する。 このモデルの出力分布の学習性はさらに研究され、反集中状態でもエネルギーベースモデルでは出力分布を学習できないことが示されている。 本研究は、量子回路モデルが複数の細粒度複雑性相を持つ可能性を示し、出力分布がポーター・トーマス分布から遠く離れている場合でも量子優位の可能性を示す。

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