論文の概要: Simulating quantum circuits using efficient tensor network contraction
algorithms with subexponential upper bound
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.01498v1
- Date: Tue, 2 Aug 2022 14:46:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-02 14:29:48.477992
- Title: Simulating quantum circuits using efficient tensor network contraction
algorithms with subexponential upper bound
- Title（参考訳）: 部分指数上界をもつ効率的なテンソルネットワーク収縮アルゴリズムを用いた量子回路のシミュレーション
- Authors: Thorsten B. Wahl and Sergii Strelchuk
- Abstract要約: 単一量子ビットと有限配列の2量子ビットゲートの量子回路は、古典的に指数時間でシミュレート可能であることを示す。
提案アルゴリズムは,2次元量子回路の収縮スキームよりも数桁の高速化を実現する。
- 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: We derive a rigorous upper bound on the classical computation time of
finite-ranged tensor network contractions in $d \geq 2$ dimensions. By means of
the Sphere Separator Theorem, we are able to take advantage of the structure of
quantum circuits to speed up contractions to show that quantum circuits of
single-qubit and finite-ranged two-qubit gates can be classically simulated in
subexponential time in the number of gates. In many practically relevant cases
this beats standard simulation schemes. Moreover, our algorithm leads to
speedups of several orders of magnitude over naive contraction schemes for
two-dimensional quantum circuits on as little as an $8 \times 8$ lattice. We
obtain similarly efficient contraction schemes for Google's Sycamore-type
quantum circuits, instantaneous quantum polynomial-time circuits and
non-homogeneous (2+1)-dimensional random quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: 我々は、$d \geq 2$次元の有限レンジテンソルネットワーク収縮の古典計算時間に厳密な上限を導出する。
球面分離子の定理を用いて、量子回路の構造を利用して収縮をスピードアップし、単一量子ビットおよび有限範囲の2量子ビットゲートの量子回路を古典的にゲート数で副指数時間でシミュレーションできることを示すことができる。
実際には多くのケースにおいて、これは標準的なシミュレーションスキームを打ち負かす。
さらに,本アルゴリズムは,2次元量子回路に対する数桁のネーブ収縮スキームを8×8$格子で高速化する。
googleのsycamore型量子回路、瞬時量子多項式時間回路、および不均一(2+1)次元ランダム量子回路も同様に効率的な縮約スキームを得る。
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