論文の概要: Scalable and Flexible Classical Shadow Tomography with Tensor Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.02093v2
• Date: Tue, 4 Oct 2022 01:14:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-27 20:48:20.078271
• Title: Scalable and Flexible Classical Shadow Tomography with Tensor Networks
• Title（参考訳）: テンソルネットワークを用いたスケーラブルでフレキシブルな古典影トモグラフィ
• Authors: Ahmed A. Akhtar, Hong-Ye Hu, Yi-Zhuang You
• Abstract要約: 有限深部局所クリフォードランダムユニタリ回路で実装した汎用ランダム化計測に対して,スケーラブルな古典的シャドウトモグラフィー手法を提案する。 この方法では、サンプリング効率が良くゲートオーバーヘッドが最小限である浅い量子回路上で、古典的なシャドウトモグラフィーを行うことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Classical shadow tomography is a powerful randomized measurement protocol for predicting many properties of a quantum state with few measurements. Two classical shadow protocols have been extensively studied in the literature: the single-qubit (local) Pauli measurement, which is well suited for predicting local operators but inefficient for large operators; and the global Clifford measurement, which is efficient for low-rank operators but infeasible on near-term quantum devices due to the extensive gate overhead. In this work, we demonstrate a scalable classical shadow tomography approach for generic randomized measurements implemented with finite-depth local Clifford random unitary circuits, which interpolates between the limits of Pauli and Clifford measurements. The method combines the recently proposed locally-scrambled classical shadow tomography framework with tensor network techniques to achieve scalability for computing the classical shadow reconstruction map and evaluating various physical properties. The method enables classical shadow tomography to be performed on shallow quantum circuits with superior sample efficiency and minimal gate overhead and is friendly to noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices. We show that the shallow-circuit measurement protocol provides immediate, exponential advantages over the Pauli measurement protocol for predicting quasi-local operators. It also enables a more efficient fidelity estimation compared to the Pauli measurement.
• Abstract（参考訳）: 古典的シャドウトモグラフィーは量子状態の多くの特性をほとんど測定せずに予測するための強力なランダム化測定プロトコルである。 2つの古典的なシャドープロトコルは、局所作用素の予測には適しているが大きな作用素には非効率な単一量子ビット(局所)パウリ測定と、広いゲートオーバヘッドのため短期量子デバイスでは実現不可能である低ランク作用素にとって効率的であるグローバルクリフォード測定である。 本研究では, 有限深部局所クリフォードランダムユニタリ回路を用いて, パウリとクリフォード測定の限界を補間する汎用ランダム化計測のためのスケーラブルな古典的シャドウトモグラフィー手法を実証する。 この手法は,最近提案された局所スクランブル型古典影トモグラフィフレームワークとテンソルネットワーク技術を組み合わせて,古典影再構成マップの計算と様々な物理特性の評価を行う。 従来のシャドウトモグラフィーは、サンプリング効率が優れ、ゲートオーバーヘッドが最小であり、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスに親しみやすい浅い量子回路上で行うことができる。 浅回路計測プロトコルは,準局所作用素予測のためのpauli測定プロトコルよりも,即時かつ指数関数的に有利であることを示す。 また、パウリの測定よりも効率的な忠実度推定を可能にする。

関連論文リスト

• Holographic Classical Shadow Tomography [1.9818805908789396]
  古典的影トモグラフィーのための新しいランダム化計測手法である「ホログラフィックシャドウ」を紹介する。 ホログラフィック・シャドウ」は任意の長さスケールで幾何学的に局所的なパウリ作用素を学習するためのサンプル複雑性の最適スケーリングを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-17T17:40:59Z)
• Efficient Classical Shadow Tomography through Many-body Localization Dynamics [4.923287660970805]
  我々は,多体ローカライゼーションのダイナミクスを基盤とした代替手法を提案する。 提案手法は浅部回路に匹敵する高い効率を達成できることを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-03T19:50:28Z)
• A quantum advantage over classical for local max cut [48.02822142773719]
  量子最適化近似アルゴリズム(QAOA)は、次数3グラフ上の古典的手法に匹敵する計算上の優位性を持つ。 結果として、最先端の量子ハードウェアに関係している小規模量子計算でさえ、比較可能な単純な古典よりも大きな優位性を持つ可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-17T16:42:05Z)
• Closed-form analytic expressions for shadow estimation with brickwork circuits [0.4997673761305335]
  量子系の特性は古典的な影を用いて推定することができる。 ブロックワーク回路を用いた影推定のための解析式を導出する。 十分に多くの量子ビットで支持される観測可能量の推定において,サンプルの複雑さが向上することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-17T19:01:15Z)
• Anticipative measurements in hybrid quantum-classical computation [68.8204255655161]
  量子計算を古典的な結果によって補う手法を提案する。 予測の利点を生かして、新しいタイプの量子測度がもたらされる。 予測量子測定では、古典計算と量子計算の結果の組み合わせは最後にのみ起こる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-12T15:47:44Z)
• Suppressing Amplitude Damping in Trapped Ions: Discrete Weak Measurements for a Non-unitary Probabilistic Noise Filter [62.997667081978825]
  この劣化を逆転させるために、低オーバーヘッドプロトコルを導入します。 振幅減衰雑音に対する非単位確率フィルタの実装のための2つのトラップイオンスキームを提案する。 このフィルタは、単一コピー準蒸留のためのプロトコルとして理解することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T18:18:41Z)
• Decomposition of Matrix Product States into Shallow Quantum Circuits [62.5210028594015]
  テンソルネットワーク(TN)アルゴリズムは、パラメタライズド量子回路(PQC)にマッピングできる 本稿では,現実的な量子回路を用いてTN状態を近似する新しいプロトコルを提案する。 その結果、量子回路の逐次的な成長と最適化を含む1つの特定のプロトコルが、他の全ての手法より優れていることが明らかとなった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-01T17:08:41Z)
• Quantum state tomography with tensor train cross approximation [84.59270977313619]
  測定条件が最小限であるような状態に対して、完全な量子状態トモグラフィが実行可能であることを示す。 本手法は,非構造状態と局所測定のための最もよく知られたトモグラフィー法よりも指数関数的に少ない状態コピーを必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-13T17:56:28Z)
• Neural network enhanced measurement efficiency for molecular groundstates [63.36515347329037]
  いくつかの分子量子ハミルトニアンの複雑な基底状態波動関数を学習するために、一般的なニューラルネットワークモデルを適用する。 ニューラルネットワークモデルを使用することで、単一コピー計測結果だけで観測対象を再構築するよりも堅牢な改善が得られます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-30T17:45:05Z)
• Estimating Quantum Hamiltonians via Joint Measurements of Noisy Non-Commuting Observables [0.0]
  本稿では,局所的に実施可能な単一関節計測法を提案する。 我々は、ある精度までエネルギーを見積もるのに必要な実験的な繰り返しの数に基づいて境界を導出する。 測定結果の実装がノイズであると仮定した場合, サンプルの複雑さを最小限に抑えるために, 共同計測戦略を適用した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-17T17:42:54Z)
• Classical Shadow Tomography with Locally Scrambled Quantum Dynamics [0.0]
  古典的なシャドウトモグラフィースキームを有限深さあるいは有限時間局所ユニタリアンサンブルの広いクラスに一般化する。 有限深部局所ユニタリ回路と有限時間局所ハミルトニアン生成進化に対する我々のアプローチを数値的に示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-10T11:34:51Z)

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。