論文の概要: Multivariate trace estimation in constant quantum depth
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.15405v3
- Date: Thu, 4 Jan 2024 04:24:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-05 18:08:47.217553
- Title: Multivariate trace estimation in constant quantum depth
- Title（参考訳）: 定数量子深度における多変量トレース推定
- Authors: Yihui Quek and Eneet Kaur and Mark M. Wilde
- Abstract要約: 民間の信念では、深さ$Theta(m)$量子回路は密度行列のトレースを推定するために必要である。
我々は、この信念が、タスクのための定数量子深度回路を構築することで、過度に保守的であることを証明した。
我々は、GoogleのSycamoreプロセッサと同様のアーキテクチャ上で、我々の回路を高度に並列化された方法で実装する方法を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.908471365011943
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: There is a folkloric belief that a depth-$\Theta(m)$ quantum circuit is
needed to estimate the trace of the product of $m$ density matrices (i.e., a
multivariate trace), a subroutine crucial to applications in condensed matter
and quantum information science. We prove that this belief is overly
conservative by constructing a constant quantum-depth circuit for the task,
inspired by the method of Shor error correction. Furthermore, our circuit
demands only local gates in a two dimensional circuit -- we show how to
implement it in a highly parallelized way on an architecture similar to that of
Google's Sycamore processor. With these features, our algorithm brings the
central task of multivariate trace estimation closer to the capabilities of
near-term quantum processors. We instantiate the latter application with a
theorem on estimating nonlinear functions of quantum states with "well-behaved"
polynomial approximations.
- Abstract（参考訳）: 深さ$\theta(m)$量子回路は、凝縮物や量子情報科学の応用に不可欠なサブルーチンである、m$密度行列(すなわち多変量トレース)の積のトレースを推定するために必要である、という民間の信念がある。
この信念は、ショア誤差補正法に触発されて、タスクのための一定の量子深さ回路を構築することによって、過度に保守的であることが証明される。
さらに、我々の回路は2次元の回路でローカルゲートのみを要求する。GoogleのSycamoreプロセッサと同様のアーキテクチャで高度に並列化された方法で実装する方法を示す。
これらの特徴により、我々のアルゴリズムは、短期量子プロセッサの能力に近い多変量トレース推定という中心的なタスクをもたらす。
量子状態の非線形関数を " well-behaved" 多項式近似で推定する定理を用いて後者の応用をインスタンス化する。
関連論文リスト
- Equivalence Checking of Quantum Circuits via Intermediary Matrix Product Operator [4.306566710489809]
等価チェックは、量子回路のコンパイルと最適化中に発生するエラーを特定する上で重要な役割を果たす。
本稿では,量子回路の等価性を決定するために,行列積演算子(MPO)に基づく新しい手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-14T18:00:00Z) - Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか?
我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。
我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z) - 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) - Reductive Quantum Phase Estimation [0.0]
量子ビット数が少ない任意の位相の集合と、ユニタリな応用を区別する回路を示す。
測定精度と位相差のトレードオフを示し、回路を特定の用途に最適に調整できるようにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-06T23:38:36Z) - Lightcone Bounds for Quantum Circuit Mapping via Uncomplexity [1.0360348400670518]
デバイス上で量子回路を実行するための最小のSWAPゲートカウントが、量子状態間の距離の最小化によって現れることを示す。
この研究は、量子回路の非複雑性を実際に関連する量子コンピューティングに初めて利用するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-01T10:32:05Z) - Symmetry-Based Quantum Circuit Mapping [2.51705778594846]
本稿では,量子プロセッサの固有対称性を利用する量子回路再マッピングアルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは、対称性を用いて探索空間を制約し、全ての位相的に等価な回路マッピングを同定し、ベクトル計算を用いて各マッピングのスコアリングを高速化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-27T10:04:34Z) - End-to-end resource analysis for quantum interior point methods and portfolio optimization [63.4863637315163]
問題入力から問題出力までの完全な量子回路レベルのアルゴリズム記述を提供する。
アルゴリズムの実行に必要な論理量子ビットの数と非クリフォードTゲートの量/深さを報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-22T18:54:48Z) - Quantum circuit debugging and sensitivity analysis via local inversions [62.997667081978825]
本稿では,回路に最も影響を及ぼす量子回路の断面をピンポイントする手法を提案する。
我々は,IBM量子マシン上に実装されたアルゴリズム回路の例に応用して,提案手法の実用性と有効性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-12T19:39:31Z) - Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational
Chemistry [51.827942608832025]
短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。
計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z) - 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) - 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。