論文の概要: Optimal compression of quantum many-body time evolution operators into brickwall circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.03445v2
• Date: Fri, 28 Oct 2022 09:45:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-14 03:27:36.105269
• Title: Optimal compression of quantum many-body time evolution operators into brickwall circuits
• Title（参考訳）: 量子多体時間発展作用素のブロックウォール回路への最適圧縮
• Authors: Maurits S. J. Tepaske, Dominik Hahn, David J. Luitz
• Abstract要約: 近接項量子コンピュータは、ディープ回路を用いた高忠実度シミュレーションでは禁止されるデコヒーレンス(decoherence)の程度に悩まされる。 固定ゲート数に対する単純なトロッター分解によって達成できる以上の最適忠実度は、進化演算子を最適なレンガウォール回路にコンパイルすることで得られることを示す。
• 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: Near term quantum computers suffer from a degree of decoherence which is prohibitive for high fidelity simulations with deep circuits. An economical use of circuit depth is therefore paramount. For digital quantum simulation of quantum many-body systems, real time evolution is typically achieved by a Trotter decomposition of the time evolution operator into circuits consisting only of two qubit gates. To match the geometry of the physical system and the CNOT connectivity of the quantum processor, additional SWAP gates are needed. We show that optimal fidelity, beyond what is achievable by simple Trotter decompositions for a fixed gate count, can be obtained by compiling the evolution operator into optimal brickwall circuits for the $S = 1/2$ quantum Heisenberg model on chains and ladders, when mapped to one dimensional quantum processors without the need of additional SWAP gates.
• Abstract（参考訳）: 近接項量子コンピュータは、ディープ回路を用いた高忠実度シミュレーションでは禁止されるデコヒーレンスに悩まされる。 したがって、回路深度の経済的利用は最重要である。 量子多体系のデジタル量子シミュレーションでは、リアルタイム進化は、時間発展演算子を2つの量子ビットゲートのみからなる回路に分解することで達成される。 物理系の幾何学と量子プロセッサのCNOT接続とを一致させるためには、追加のSWAPゲートが必要である。 固定ゲート数に対する単純なトロッター分解によって達成できる以上の最適忠実性は、スワップゲートを必要とせずに1次元量子プロセッサにマッピングした場合に、チェーンやラダー上の$s = 1/2$ 量子ハイゼンベルクモデルに対して進化作用素を最適ブリックウォール回路にコンパイルすることで得られる。

関連論文リスト

• Robust Implementation of Discrete-time Quantum Walks in Any Finite-dimensional Quantum System [2.646968944595457]
  離散時間量子ウォーク(DTQW)は、回路実装に最も適した選択の1つである。 本稿では,ゲート数および回路深さに関する回路コストを半減することに成功した。 提案手法の工学的卓越性には、近似効率を持つ任意の有限次元量子系にDTQWを実装している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-01T13:07:13Z)
• Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
  超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。 短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。 本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent states [49.299443295581064]
  ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。 符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z)
• Time-optimal universal quantum gates on superconducting circuits [1.5512702032483539]
  超伝導量子ビット上の普遍的な量子ゲートを2次元2乗格子構成で実現する手法を提案する。 強調誤りの影響を低減するため,デコヒーレンスフリーな部分空間符号化も実装に取り入れた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-09T13:41:56Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Fast Swapping in a Quantum Multiplier Modelled as a Queuing Network [64.1951227380212]
  量子回路をキューネットワークとしてモデル化することを提案する。 提案手法はスケーラビリティが高く,大規模量子回路のコンパイルに必要となる潜在的な速度と精度を有する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-26T10:55:52Z)
• Automatically Differentiable Quantum Circuit for Many-qubit State Preparation [1.5662820454886202]
  任意の量子数量子ビット状態を効率的に準備するための自動微分可能な量子回路(ADQC)アプローチを提案する。 この回路は、進化した状態と目標状態との間の距離を最小化するためにバック伝搬を用いて潜在ゲートを更新することで最適化される。 我々の研究は、機械学習手法と組み合わせることで、多量子ビットシステムにおける量子回路の「インテリジェントな構成」に光を当てている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-30T12:22:26Z)
• High-fidelity geometric quantum gates with short paths on superconducting circuits [5.666193021459319]
  本稿では, 簡単なパルス制御手法を用いて, 短経路の非断熱的幾何学的量子ゲートを実現する手法を提案する。 具体的には、実用的な量子コンピュータを実現する上で最も有望なプラットフォームの一つである超伝導量子回路について説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-06T10:13:05Z)
• Noncyclic Geometric Quantum Gates with Smooth Paths via Invariant-based Shortcuts [4.354697470999286]
  Invariant-based shortcuts を用いて非循環的・非断熱的進化を伴う幾何量子ゲートを実現する手法を提案する。 提案手法は,スケーラブルな量子計算のための高忠実なフォールトトレラント量子ゲートを実現するための有望な方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-01T15:05:29Z)
• QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of quantum circuits [69.43216268165402]
  QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。 Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。 ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-21T15:36:25Z)

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。