論文の概要: Reduce-and-chop: Shallow circuits for deeper problems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.11862v1
- Date: Thu, 22 Dec 2022 16:55:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 04:49:45.537539
- Title: Reduce-and-chop: Shallow circuits for deeper problems
- Title（参考訳）: Reduce-and-chop:より深い問題に対する浅回路
- Authors: Adri\'an P\'erez-Salinas, Radoica Dra\v{s}ki\'c, Jordi Tura, Vedran
Dunjko
- Abstract要約: より浅いデバイスを複数回使用することにより、より深い量子計算の性能をどの程度模倣できるかを考察する。
本稿では, ファインマン量子回路シミュレーションの手法に着想を得て, 回路を切断し, 早期に測定する手法を提案する。
そこで我々は,リデューサと呼ぶ浅変分回路を用いてこの問題を軽減することを提案し,その目的は,CBランクを既定の許容範囲内で維持することである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The coherence times of state-of-the art quantum computers significantly
restricts the feasible computational depth. This, among other limitations such
as small qubit numbers, severely reduces the scope of algorithms that can be
run. While numerous techniques have been invented to make the most out of
fewer-qubit devices, analogous schemes for depth-limited computations are less
explored. This work investigates to what extent we can mimic the performance of
a deeper quantum computation by using a shallower device many times. We propose
a method for this inspired by the Feynman quantum circuit simulation approach,
where the circuit is cut and measured early on, and other circuits are run
based on the outcomes. The method applied naively is inefficient if the
so-called 'computational basis (CB) rank' is too large at the cut. We propose
to mitigate this using a shallow variational circuit, which we call the
reducer, and whose purpose is to maintain the CB rank within pre-defined
tolerable limits. As we discuss, this approach works for certain cases of
interest. We also provide a tailored optimisation method to find this reducer.
The method as presented likely will not immediately lead to new uses of large
currently available quantum computers due to practical bottlenecks we discuss,
but we believe it may stimulate new research towards exploiting the potential
of shallow quantum computers.
- Abstract（参考訳）: 最先端の量子コンピュータのコヒーレンス時間は計算深度を著しく制限する。
これは、小さな量子ビット数のような他の制限の中で、実行可能なアルゴリズムの範囲を大幅に削減する。
少ない量子ビットデバイスを最大限に活用するために多くの技術が発明されているが、深さ制限計算の類似のスキームは研究されていない。
本研究は、より浅い装置を何度も使用することにより、より深い量子計算の性能を模倣できる程度に調査する。
本稿では,フェインマン量子回路シミュレーションの手法に着想を得て,回路を早期に切断・測定し,その結果に基づいて他の回路を動作させる手法を提案する。
いわゆる「計算基底(CB)ランク」がカットでは大きすぎる場合、鼻で当てはまる方法は非効率である。
そこで我々は,リデューサと呼ぶ浅変分回路を用いてこの問題を軽減することを提案し,その目的は,CBランクを既定の許容範囲内で維持することである。
私たちが議論するとおり、このアプローチは特定のケースで有効です。
また,この低減率を求めるための最適化手法を提案する。
この手法は、我々が議論する実用的ボトルネックのため、現在利用可能な大規模量子コンピュータの新たな利用につながるものではないが、浅い量子コンピュータの可能性を活用するための新たな研究を刺激する可能性がある。
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