論文の概要: Composite Quantum Simulations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.06409v2
• Date: Tue, 18 Jul 2023 16:15:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-19 19:45:12.717978
• Title: Composite Quantum Simulations
• Title（参考訳）: 複合量子シミュレーション
• Authors: Matthew Hagan and Nathan Wiebe
• Abstract要約: 複数の量子シミュレーション手法を1つの複合チャネルに結合するフレームワークを提供する。 我々は、シミュレーション内のチャネルのトロッターまたはQDrift部分にハミルトン項を割り当てる分割スキームを使用する。 分割方式を決定するための戦略と、異なるシミュレーション手法を同一のフレームワークに組み込む方法について議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.266512000865131
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this paper we provide a framework for combining multiple quantum simulation methods, such as Trotter-Suzuki formulas and QDrift into a single Composite channel that builds upon older coalescing ideas for reducing gate counts. The central idea behind our approach is to use a partitioning scheme that allocates a Hamiltonian term to the Trotter or QDrift part of a channel within the simulation. This allows us to simulate small but numerous terms using QDrift while simulating the larger terms using a high-order Trotter-Suzuki formula. We prove rigorous bounds on the diamond distance between the Composite channel and the ideal simulation channel and show under what conditions the cost of implementing the Composite channel is asymptotically upper bounded by the methods that comprise it for both probabilistic partitioning of terms and deterministic partitioning. Finally, we discuss strategies for determining partitioning schemes as well as methods for incorporating different simulation methods within the same framework.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, トロッタスズキ公式やQDriftなどの複数の量子シミュレーション手法を, ゲート数を削減するための古いコネッセーションのアイデアの上に構築した1つの複合チャネルに組み合わせる枠組みを提案する。 このアプローチの背後にある中心的な考え方は、シミュレーション内のチャネルのトロッターまたはQDrift部分にハミルトン項を割り当てるパーティショニングスキームを使用することである。 これにより、高次トロッタースズキ式を用いてより大きい項をシミュレートしながら、QDriftを用いて、小さくて多数の項をシミュレートできる。 合成チャネルと理想シミュレーションチャネルとの間のダイヤモンド距離の厳密な境界を証明し、合成チャネルの実装コストが漸近的に上界となる条件下では、項の確率的分割と決定論的分割の両方でそれを構成する方法を示す。 最後に、分割スキームを決定するための戦略と、同一フレームワーク内で異なるシミュレーション手法を組み込む手法について論じる。

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