論文の概要: Validation tests for GBS quantum computers using grouped count
probabilities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.03480v3
- Date: Sun, 20 Nov 2022 08:15:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-20 01:51:27.288522
- Title: Validation tests for GBS quantum computers using grouped count
probabilities
- Title（参考訳）: グループカウント確率を用いたgbs量子コンピュータの検証試験
- Authors: Alexander S. Dellios, Margaret D. Reid, Bogdan Opanchuk and Peter D.
Drummond
- Abstract要約: 我々は、多モードデータを検証する指紋として、グループカウント確率(GCP)の正P位相空間シミュレーションを使用する。
異なる非常に高階のグループカウントテストの指数的に大きなメニューからランダムにテストを生成することができる。
結果の大規模なテストスーツからランダムな高階GCPテストを使用することで、偽データを解き放つ方法を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Computational validation is vital for all large-scale quantum computers. One
needs computers that are both fast and also accurate. Here we apply precise,
scalable, high order statistical tests to data from large Gaussian boson
sampling (GBS) quantum computers. These tests can be used to validate the
output results for such technologies, which are now claimed to demonstrate
quantum supremacy. This method allows us to investigate the all-important issue
of computational validity, rather than the more common question of speed. Such
issues have not been investigated in detail before, as other methods were slow,
or mostly restricted to the low-order correlations. Our very efficient, highly
scalable general technique is also applicable to many other applications of
quantum linear bosonic networks. We utilize positive-P phase-space simulations
of grouped count probabilities (GCP) as a fingerprint for verifying the
multimode data. This is exponentially more efficient for simulations than other
phase-space methods, due to a much lower photo-count sampling error. One can
randomly generate tests from an exponentially large menu of distinct very
high-order grouped count tests. Each of these can be efficiently measured and
simulated, providing a quantum verification method that is extremely difficult
to replicate with a classical fake. Using these, we give a detailed comparison
of theory with a recent $144$-channel GBS experiment, including observable
grouped correlations up to the largest order measured. Discrepancies of order
$100$$\sigma$ were observed from $\chi^{2}$ validation tests, indicating
systematic noise or other errors in current experiments that needs to be
removed. We also show how one can disprove faked data, through the use of
random high-order GCP tests from the resulting large test-suite.
- Abstract（参考訳）: 計算の検証は全ての大規模量子コンピュータにとって不可欠である。
高速かつ正確であるコンピュータが必要だ。
ここでは,大規模gaussian boson sampling (gbs) 量子コンピュータのデータに対して,高精度,スケーラブル,高次統計テストを適用する。
これらのテストは、量子超越性を示すと主張されているこれらの技術の出力結果を検証するために使うことができる。
この方法では、より一般的な速度問題ではなく、計算効率のすべての重要な問題を調べることができる。
これらの問題は、他の手法が遅いか、主に低次相関に制限されていたため、これまで詳細には研究されていない。
我々の非常に効率的でスケーラブルな一般技術は、量子線形ボソニックネットワークの他の多くの応用にも適用できる。
我々は、多モードデータ検証のための指紋として、グループカウント確率(GCP)の正P位相空間シミュレーションを利用する。
これは、フォトカウントサンプリングエラーがずっと低いため、他の位相空間法よりもシミュレーションにおいて指数関数的に効率的である。
異なる非常に高階のグループカウントテストの指数的に大きなメニューからランダムにテストを生成することができる。
これらのそれぞれを効率的に測定し、シミュレートすることができ、古典的なフェイクで複製することが極めて困難である量子検証方法を提供する。
これらを用いて、理論を最近の144ドルのチャネルgbs実験と詳細に比較し、最大オーダーまで観測可能なグループ化相関を含む。
$$\sigma$の注文の不一致は$\chi^{2}$の検証テストから観察され、取り除く必要がある現在の実験で体系的なノイズやその他のエラーが示された。
また、結果として生じる大規模なテストスーツからランダムな高階GCPテストを使用することで、偽データを解き放つ方法を示す。
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