論文の概要: Ab-initio two-dimensional digital twin for quantum computer benchmarking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.03763v1
- Date: Fri, 7 Oct 2022 18:00:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-23 07:55:59.214263
- Title: Ab-initio two-dimensional digital twin for quantum computer benchmarking
- Title(参考訳): ab-initio 量子コンピュータベンチマーク用2次元ディジタルツイン
- Authors: Daniel Jaschke, Alice Pagano, Sebastian Weber, and Simone Montangero
- Abstract要約: デジタルツインは、特定のハードウェアに量子アルゴリズムをチューニングする戦略を開発する上で大きな役割を果たす可能性がある。
我々は、リドベルク原子間のファンデルワールス相互作用によって誘導されるゲートクロストークの効果を定量化する。
約700個のゲートを持つ64ビットのグリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)の調製により、閉じた系では99.9%の忠実度が得られる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.1749935196721634
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Large-scale numerical simulations of the Hamiltonian dynamics of a Noisy
Intermediate Scale Quantum (NISQ) computer - a digital twin - could play a
major role in developing efficient and scalable strategies for tuning quantum
algorithms for specific hardware. Via a two-dimensional tensor network digital
twin of a Rydberg atom quantum computer, we demonstrate the feasibility of such
a program. In particular, we quantify the effects of gate crosstalks induced by
the van der Waals interaction between Rydberg atoms: according to an 8x8
digital twin simulation based on the current state-of-the-art experimental
setups, the initial state of a five-qubit repetition code can be prepared with
a high fidelity, a first indicator for a compatibility with fault-tolerant
quantum computing. The preparation of a 64-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger
(GHZ) state with about 700 gates yields a 99.9% fidelity in a closed system
while achieving a speedup of 35% via parallelization.
- Abstract(参考訳): ノイズの多い中間スケール量子(nisq)コンピュータのハミルトニアンダイナミクスの大規模数値シミュレーションは、特定のハードウェア向けに量子アルゴリズムをチューニングするための効率的でスケーラブルな戦略を開発する上で重要な役割を果たす。
Rydberg原子量子コンピュータの2次元テンソルネットワークディジタル双対を用いて,そのようなプログラムの実現可能性を示す。
特に、rydberg原子間のvan der waals相互作用によって引き起こされるゲートクロストークの効果を定量化する: 現在の最先端実験に基づく8x8デジタルツインシミュレーションによれば、5量子ビット反復コードの初期状態は高い忠実度で作成でき、フォールトトレラント量子コンピューティングとの互換性を示す最初の指標である。
約700個のゲートを持つ64ビットのグリーンバーガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)の調製により、クローズドシステムでは99.9%の忠実度が得られ、並列化により35%のスピードアップを達成する。
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