論文の概要: Near-Term Quantum Computing Techniques: Variational Quantum Algorithms,
Error Mitigation, Circuit Compilation, Benchmarking and Classical Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08737v1
- Date: Wed, 16 Nov 2022 07:53:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-17 14:28:04.578120
- Title: Near-Term Quantum Computing Techniques: Variational Quantum Algorithms,
Error Mitigation, Circuit Compilation, Benchmarking and Classical Simulation
- Title（参考訳）: 短期量子コンピューティング技術:変分量子アルゴリズム、誤り除去、回路コンパイル、ベンチマークおよび古典シミュレーション
- Authors: He-Liang Huang, Xiao-Yue Xu, Chu Guo, Guojing Tian, Shi-Jie Wei,
Xiaoming Sun, Wan-Su Bao, Gui-Lu Long
- Abstract要約: 私たちはまだ、本格的な量子コンピュータの成熟まで長い道のりを歩んでいます。
注目すべき課題は、非自明なタスクを確実に実行可能なアプリケーションを開発することです。
誤りを特徴づけ、緩和するために、いくつかの短期量子コンピューティング技術が提案されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.381727213688375
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computing is a game-changing technology for global academia, research
centers and industries including computational science, mathematics, finance,
pharmaceutical, materials science, chemistry and cryptography. Although it has
seen a major boost in the last decade, we are still a long way from reaching
the maturity of a full-fledged quantum computer. That said, we will be in the
Noisy-Intermediate Scale Quantum (NISQ) era for a long time, working on dozens
or even thousands of qubits quantum computing systems. An outstanding
challenge, then, is to come up with an application that can reliably carry out
a nontrivial task of interest on the near-term quantum devices with
non-negligible quantum noise. To address this challenge, several near-term
quantum computing techniques, including variational quantum algorithms, error
mitigation, quantum circuit compilation and benchmarking protocols, have been
proposed to characterize and mitigate errors, and to implement algorithms with
a certain resistance to noise, so as to enhance the capabilities of near-term
quantum devices and explore the boundaries of their ability to realize useful
applications. Besides, the development of near-term quantum devices is
inseparable from the efficient classical simulation, which plays a vital role
in quantum algorithm design and verification, error-tolerant verification and
other applications. This review will provide a thorough introduction of these
near-term quantum computing techniques, report on their progress, and finally
discuss the future prospect of these techniques, which we hope will motivate
researchers to undertake additional studies in this field.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティング(Quantum Computing)は、計算科学、数学、ファイナンス、薬学、材料科学、化学、暗号などを含む、世界学術、研究センター、産業のゲーム変更技術である。
この10年で大きな成長を遂げたものの、本格的な量子コンピュータが成熟するまでには、まだまだ長い道のりが続いています。
とは言っても、我々は長い間、ノイズ・中間スケール量子(NISQ)時代にあり、数十から数千の量子コンピューティングシステムに取り組んでいる。
そこで、注目すべき課題は、非無視の量子ノイズを持つ短期量子デバイスに対して、確実に非自明なタスクを実行することができるアプリケーションを考案することである。
この課題に対処するために、変分量子アルゴリズム、エラー軽減、量子回路コンパイル、ベンチマークプロトコルなど、いくつかの短期量子コンピューティング技術が提案され、エラーを特徴づけ、緩和し、ノイズに対する一定の耐性を持つアルゴリズムを実装し、短期量子デバイスの能力を高め、有用アプリケーションを実現する能力の境界を探求している。
加えて、短期量子デバイスの開発は、量子アルゴリズムの設計と検証、エラー耐性検証、その他の応用において重要な役割を果たす効率的な古典シミュレーションとは分離できない。
このレビューでは、これらの短期量子コンピューティング技術の徹底的な導入、その進歩の報告、そして最終的にこれらの技術の将来展望について論じる。
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