Fugu-MT 論文翻訳(概要): Ab-initio tree-tensor-network digital twin for quantum computer benchmarking in 2D

論文の概要: Ab-initio tree-tensor-network digital twin for quantum computer benchmarking in 2D

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.03763v3
Date: Thu, 23 May 2024 12:51:14 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-05-26 21:51:50.631969
Title: Ab-initio tree-tensor-network digital twin for quantum computer benchmarking in 2D
Title（参考訳）: 2次元量子コンピュータベンチマークのためのAb-initiotree-tensor-networkデジタルツイン
Authors: Daniel Jaschke, Alice Pagano, Sebastian Weber, Simone Montangero,
Abstract要約: ノイズのある中間スケール量子(NISQ)コンピュータのハミルトン力学の大規模数値シミュレーションは、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、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%のスピードアップが達成される。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09999629695552195
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 8$\times$8 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）: デジタルツインであるNISQ(Noisy Intermediate Scale Quantum)コンピュータのハミルトン力学の大規模数値シミュレーションは、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ための効率的でスケーラブルな戦略を開発する上で大きな役割を果たす可能性がある。 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、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:8$\times$8デジタルツインシミュレーションによれば、5ビット反復符号の初期状態は、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高い忠実度で作成することができる。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 %のフィリティが得られ、並列化により35 %のスピードアップが達成される。

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