論文の概要: Quantum Simulation on Noisy Superconducting Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.02795v3
- Date: Thu, 6 Oct 2022 00:26:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-27 18:12:50.785114
- Title: Quantum Simulation on Noisy Superconducting Quantum Computers
- Title（参考訳）: ノイズ型超伝導量子コンピュータの量子シミュレーション
- Authors: Kaelyn J. Ferris, A. J. Rasmusson, Nicholas T. Bronn, Olivia Lanes
- Abstract要約: 量子シミュレーションは、量子コンピューティングの潜在的に強力な応用である。
大学院や学部の学生レベルでの入門文学やデモンストレーションはほとんどない。
これにより、既に労働力が限られている分野への参入障壁が人為的に上昇する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Quantum simulation is a potentially powerful application of quantum
computing, holding the promise to be able to emulate interesting quantum
systems beyond the reach of classical computing methods. Despite such promising
applications, and the increase in active research, there is little introductory
literature or demonstrations of the topic at a graduate or undergraduate
student level. This artificially raises the barrier to entry into the field
which already has a limited workforce, both in academia and industry. Here we
present an introduction to simulating quantum systems, starting with a chosen
Hamiltonian, overviewing state preparation and evolution, and discussing
measurement methods. We provide an example simulation by measuring the state
dynamics of a tight-binding model with disorder by time evolution using the
Suzuki-Trotter decomposition. Furthermore, error mitigation and noise reduction
are essential to executing quantum algorithms on currently available noisy
quantum computers. We discuss and demonstrate various error mitigation and
circuit optimization techniques that significantly improve performance. All
source code is freely available, and we encourage the reader to build upon it.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは量子コンピューティングの潜在的に強力な応用であり、古典的計算方法の範囲を超えて興味深い量子システムをエミュレートできることを約束している。
このような有望な応用と活発な研究の増加にもかかわらず、大学院や学部の学生レベルでの入門文学やデモンストレーションはほとんどない。
これにより、アカデミックと産業の両方において、既に限られた労働力を持つ分野への参入障壁が人為的に上昇する。
ここでは、選択されたハミルトニアンから始まり、状態の準備と進化を概観し、測定方法について議論する量子システムのシミュレーションを紹介する。
スズキ-トローター分解を用いた時間発展による乱れを伴うタイト結合モデルの状態ダイナミクスを計測した例を示す。
さらに、現在利用可能なノイズ量子コンピュータ上で量子アルゴリズムを実行するには、エラー緩和とノイズ低減が不可欠である。
性能を著しく向上させる様々な誤差軽減手法と回路最適化手法を議論し、実証する。
すべてのソースコードは無償で利用可能です。
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