論文の概要: An iterative quantum-phase-estimation protocol for near-term quantum
hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.06392v1
- Date: Mon, 13 Jun 2022 18:00:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 12:30:24.472245
- Title: An iterative quantum-phase-estimation protocol for near-term quantum
hardware
- Title（参考訳）: 短期量子ハードウェアのための反復量子位相推定プロトコル
- Authors: Joseph G. Smith, Crispin H. W. Barnes and David R. M. Arvidsson-Shukur
- Abstract要約: エンタングルメントフリーなプロトコルが開発され、$mathcalO left[ sqrtlog (log N_textrmtot) / N_textrmtot right]$ mean-absolute-error scaling.
そこで本研究では,誤差スケーリングを改良した2段階間位相推定プロトコルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Given $N_{\textrm{tot}}$ applications of a unitary operation with an unknown
phase $\theta$, a large-scale fault-tolerant quantum system can {reduce} an
estimate's {error} scaling from $\mathcal{O} \left[ 1 / \sqrt{N_{\textrm{tot}}}
\right]$ to $\mathcal{O} \left[ 1 / {N_{\textrm{tot}}} \right]$. Owing to the
limited resources available to near-term quantum devices, entanglement-free
protocols have been developed, which achieve a $\mathcal{O} \left[
\log(N_{\textrm{tot}}) / N_{\textrm{tot}} \right]$ {mean-absolute-error}
scaling. Here, we propose a new two-step protocol for near-term phase
estimation, with an improved {error} scaling. Our protocol's first step
produces several low-{standard-deviation} estimates of $\theta $, within
$\theta$'s parameter range. The second step iteratively hones in on one of
these estimates. Our protocol's {mean absolute error} scales as $\mathcal{O}
\left[ \sqrt{\log (\log N_{\textrm{tot}})} / N_{\textrm{tot}} \right]$.
Furthermore, we demonstrate a reduction in the constant scaling factor and the
required circuit depths: our protocol can outperform the asymptotically optimal
quantum-phase estimation algorithm for realistic values of $N_{\textrm{tot}}$.
- Abstract（参考訳）: N_{\textrm{tot}}$ が未知の位相 $\theta$ を持つユニタリ演算の応用として与えられると、大規模フォールトトレラント量子系は $\mathcal{O} \left[1 / \sqrt{N_{\textrm{tot}}} \right]$ から $\mathcal{O} \left[1 / {N_{\textrm{tot}}} \right]$ へのスケールを {reduce} する。
近未来の量子デバイスで利用可能な限られたリソースのため、絡み合いのないプロトコルが開発され、$\mathcal{O} \left[ \log(N_{\textrm{tot}}) / N_{\textrm{tot}} \right]$ {mean-absolute-error}スケーリングを実現した。
本稿では,{error}スケーリングを改良した,短期的位相推定のための新しい2段階プロトコルを提案する。
我々のプロトコルの最初のステップは、$\theta$のパラメータ範囲内で、$\theta $のいくつかの低標準偏差推定を生成する。
第2のステップは、これらの見積もりの1つに反復的に当てはまる。
私たちのプロトコルの {mean absolute error} は $\mathcal{O} \left[ \sqrt{\log (\log N_{\textrm{tot}})} / N_{\textrm{tot}} \right]$ とスケールします。
さらに、定数スケーリング係数と必要な回路深さの低減を示す: 本プロトコルは$n_{\textrm{tot}}$の現実的な値に対して漸近的に最適な量子位相推定アルゴリズムを上回ることができる。
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