論文の概要: Complexity of quantum circuits via sensitivity, magic, and coherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.12051v1
• Date: Tue, 26 Apr 2022 03:15:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 12:14:43.951762
• Title: Complexity of quantum circuits via sensitivity, magic, and coherence
• Title（参考訳）: 感度・魔法・コヒーレンスによる量子回路の複雑さ
• Authors: Kaifeng Bu, Roy J. Garcia, Arthur Jaffe, Dax Enshan Koh, Lu Li
• Abstract要約: 我々は、感度、平均感度(インフルエンスとも呼ばれる)、マジック、コヒーレンスの概念を用いて量子回路の複雑さを研究する。 この結果は、量子計算における感度、魔法、コヒーレンスの役割を理解する上で重要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.630280136865099
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum circuit complexity-a measure of the minimum number of gates needed to implement a given unitary transformation-is a fundamental concept in quantum computation, with widespread applications ranging from determining the running time of quantum algorithms to understanding the physics of black holes. In this work, we study the complexity of quantum circuits using the notions of sensitivity, average sensitivity (also called influence), magic, and coherence. We characterize the set of unitaries with vanishing sensitivity and show that it coincides with the family of matchgates. Since matchgates are tractable quantum circuits, we have proved that sensitivity is necessary for a quantum speedup. As magic is another measure to quantify quantum advantage, it is interesting to understand the relation between magic and sensitivity. We do this by introducing a quantum version of the Fourier entropy-influence relation. Our results are pivotal for understanding the role of sensitivity, magic, and coherence in quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 量子回路複雑性 (quantum circuit complexity) は、与えられたユニタリ変換を実装するのに必要な最小ゲート数の尺度であり、量子計算の基本的な概念であり、量子アルゴリズムの実行時間の決定からブラックホールの物理学の理解まで幅広い応用がある。 本研究では、感度、平均感度(影響とも呼ばれる)、魔法、コヒーレンスの概念を用いて、量子回路の複雑さを研究する。 我々は、一意の集合が消失する感度で特徴づけ、マッチゲートの族と一致することを示す。 マッチゲートはトラクタブル量子回路であるため、量子スピードアップには感度が必要であることが証明された。 マジックは量子優位性を定量化する別の尺度であるため、マジックと感度の関係を理解することは興味深い。 フーリエエントロピー-影響関係の量子版を導入することでこれを行う。 この結果は、量子計算における感度、魔法、コヒーレンスの役割を理解する上で重要である。

関連論文リスト

• The curse of random quantum data [62.24825255497622]
  量子データのランドスケープにおける量子機械学習の性能を定量化する。 量子機械学習におけるトレーニング効率と一般化能力は、量子ビットの増加に伴い指数関数的に抑制される。 この結果は量子カーネル法と量子ニューラルネットワークの広帯域限界の両方に適用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-19T12:18:07Z)
• Character Complexity: A Novel Measure for Quantum Circuit Analysis [0.0]
  本稿では,グループ理論の概念を実用的な量子コンピューティングの課題にブリッジする新しい尺度であるキャラクタ複雑度を紹介する。 キャラクタ複雑性のいくつかの重要な性質を証明し、量子回路の古典的シミュラビリティへの驚くべき接続を確立する。 本稿では、量子回路の構造に関する直感的な洞察を提供する、文字複雑性の革新的な可視化手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-19T01:58:54Z)
• Quantum algorithms: A survey of applications and end-to-end complexities [90.05272647148196]
  期待されている量子コンピュータの応用は、科学と産業にまたがる。 本稿では,量子アルゴリズムの応用分野について検討する。 私たちは、各領域における課題と機会を"エンドツーエンド"な方法で概説します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-04T17:53:55Z)
• Monte Carlo Graph Search for Quantum Circuit Optimization [26.114550071165628]
  本研究はモンテカルログラフ探索に基づく量子アーキテクチャ探索アルゴリズムと重要サンプリングの尺度を提案する。 これは、離散ゲートと連続変数を含むゲートの両方に対して、ゲートオーダーの最適化に適用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-14T14:01:25Z)
• Wasserstein Complexity of Quantum Circuits [10.79258896719392]
  ユニタリ変換が与えられた場合、それを実装する最小の量子回路のサイズは? この量は量子回路複雑性(quantum circuit complexity)と呼ばれ、量子進化の基本的な性質である。 提案手法は, 量子回路の実装に要する実験コストの低減にも有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-12T14:44:13Z)
• On exploring the potential of quantum auto-encoder for learning quantum systems [60.909817434753315]
  そこで我々は,古典的な3つのハードラーニング問題に対処するために,QAEに基づく効果的な3つの学習プロトコルを考案した。 私たちの研究は、ハード量子物理学と量子情報処理タスクを達成するための高度な量子学習アルゴリズムの開発に新たな光を当てています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-29T14:01:40Z)
• How smooth is quantum complexity? [0.0]
  ユニタリ作用素の「量子複雑性」は、基本量子ゲートの集合から構成の難しさを測定する。 本稿では、ユニタリ作用素の空間上の関数と見なされる様々な量子複雑性の概念について統一的な視点を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-15T17:58:08Z)
• Numerical hardware-efficient variational quantum simulation of a soliton solution [0.0]
  ハードウェア効率の変動固有解器に特に注意を払う量子アルゴリズムの能力について論じる。 磁気相互作用間の微妙な相互作用は、磁気秩序の均一性を破壊するキラル状態の安定化を可能にする。 均一な磁気構造を正確に再現できる一方で、ハードウェア効率の良いアンサッツは、非コリニア磁気構造に詳細な記述を提供することが困難である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-13T11:58:18Z)
• Imaginary Time Propagation on a Quantum Chip [50.591267188664666]
  想像時間における進化は、量子多体系の基底状態を見つけるための顕著な技術である。 本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間伝搬を実現するアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-24T12:48:00Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Quantum walk processes in quantum devices [55.41644538483948]
  グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する方法を研究する。 提案手法は,量子ウォークアルゴリズムを量子コンピュータ上で効率的に実装する方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-28T18:04:16Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。