論文の概要: Controlled Gate Networks Applied to Eigenvalue Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.13557v3
- Date: Tue, 4 Jun 2024 12:43:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-06 16:52:40.873646
- Title: Controlled Gate Networks Applied to Eigenvalue Estimation
- Title（参考訳）: 固有値推定に応用した制御ゲートネットワーク
- Authors: Max Bee-Lindgren, Zhengrong Qian, Matthew DeCross, Natalie C. Brown, Christopher N. Gilbreth, Jacob Watkins, Xilin Zhang, Dean Lee,
- Abstract要約: 制御ゲートネットワークと呼ばれる量子回路設計の新しい手法を提案する。
新しい戦略は、個々のユニタリ操作の複雑さを減らすのではなく、最も少ない数のゲートで必要なユニタリ操作を切り替えることである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.28106259549258145
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a new scheme for quantum circuit design called controlled gate networks. Rather than trying to reduce the complexity of individual unitary operations, the new strategy is to toggle between all of the unitary operations needed with the fewest number of gates. We illustrate our approach using two examples. The first example is a variational subspace calculation for a two-qubit system. We demonstrate an approximately five-fold reduction in the number of two-qubit gates required for computing inner products and Hamiltonian matrix elements. The second example is estimating the eigenvalues of a two-qubit Hamiltonian via the Rodeo Algorithm using a specific class of controlled gate networks called controlled reversal gates. Again, a fivefold reduction in the number of two-qubit gates is demonstrated. We use the Quantinuum H1-2 and IBM Perth devices to realize the quantum circuits. Our work demonstrates that controlled gate networks are a useful tool for reducing gate complexity in quantum algorithms for quantum many-body problems.
- Abstract（参考訳）: 制御ゲートネットワークと呼ばれる量子回路設計の新しい手法を提案する。
新しい戦略は、個々のユニタリ操作の複雑さを減らすのではなく、最も少ない数のゲートで必要なユニタリ操作を切り替えることである。
このアプローチを2つの例を使って説明します。
最初の例は、2量子系の変分部分空間計算である。
内積とハミルトニアン行列要素の計算に必要な2量子ゲートの数を約5倍に削減することを示した。
第二の例は、制御反転ゲートと呼ばれる制御ゲートネットワークの特定のクラスを用いて、ロデオアルゴリズムを介して2量子ハミルトニアンの固有値を推定するものである。
また、2量子ゲート数の5倍の減少が示される。
我々は量子回路を実現するために、量子H1-2とIBM Perthデバイスを使用する。
我々の研究は、制御ゲートネットワークが量子多体問題に対する量子アルゴリズムのゲート複雑性を低減するのに有用なツールであることを実証している。
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