論文の概要: An Amplitude-Based Implementation of the Unit Step Function on a Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.03053v2
• Date: Mon, 27 Jun 2022 08:29:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-10 06:54:22.277217
• Title: An Amplitude-Based Implementation of the Unit Step Function on a Quantum Computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける単位ステップ関数の振幅に基づく実装
• Authors: Jonas Koppe, Mark-Oliver Wolf
• Abstract要約: 量子コンピュータ上での単位ステップ関数の形で非線形性を近似するための振幅に基づく実装を提案する。 より先進的な量子アルゴリズムに埋め込まれた場合、古典的コンピュータから直接入力を受ける2つの異なる回路タイプを量子状態として記述する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Modelling non-linear activation functions on quantum computers is vital for quantum neurons employed in fully quantum neural networks, however, remains a challenging task. We introduce an amplitude-based implementation for approximating non-linearity in the form of the unit step function on a quantum computer. Our approach expands upon repeat-until-success protocols, suggesting a modification that requires a single measurement only. We describe two distinct circuit types which receive their input either directly from a classical computer, or as a quantum state when embedded in a more advanced quantum algorithm. All quantum circuits are theoretically evaluated using numerical simulation and executed on Noisy Intermediate-Scale Quantum hardware. We demonstrate that reliable experimental data with high precision can be obtained from our quantum circuits involving up to 8 qubits, and up to 25 CX-gate applications, enabled by state-of-the-art hardware-optimization techniques and measurement error mitigation.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータ上で非線形活性化関数をモデル化することは、完全量子ニューラルネットワークで使用される量子ニューロンにとって不可欠である。 量子コンピュータ上での単位ステップ関数の形で非線形性を近似するための振幅に基づく実装を提案する。 提案手法は再帰的成功プロトコルを拡張し,単一の測定のみを必要とする修正を示唆する。 より先進的な量子アルゴリズムに埋め込まれた場合、古典的コンピュータから直接入力を受ける2つの異なる回路タイプを量子状態として記述する。 全ての量子回路は数値シミュレーションを用いて理論的に評価され、ノイズ中間スケール量子ハードウェア上で実行される。 8量子ビットまでの量子回路から高精度で信頼性の高い実験データを得ることができ、最新のハードウェア最適化技術と測定誤差軽減により最大25のcxゲート応用が可能となる。

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