論文の概要: Improved Accuracy for Trotter Simulations Using Chebyshev Interpolation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.14144v4
• Date: Thu, 22 Feb 2024 18:39:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-23 19:19:58.898598
• Title: Improved Accuracy for Trotter Simulations Using Chebyshev Interpolation
• Title（参考訳）: chebyshev補間を用いたトロッターシミュレーションの精度向上
• Authors: Gumaro Rendon, Jacob Watkins, Nathan Wiebe
• Abstract要約: アルゴリズム手法を用いることで, 時間変化による誤差を軽減できることを示す。 我々のアプローチは、ハードウェアエラーを緩和するゼロノイズ外挿法に似て、ゼロトロッターステップサイズに外挿することである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5729426778193399
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum metrology allows for measuring properties of a quantum system at the optimal Heisenberg limit. However, when the relevant quantum states are prepared using digital Hamiltonian simulation, the accrued algorithmic errors will cause deviations from this fundamental limit. In this work, we show how algorithmic errors due to Trotterized time evolution can be mitigated through the use of standard polynomial interpolation techniques. Our approach is to extrapolate to zero Trotter step size, akin to zero-noise extrapolation techniques for mitigating hardware errors. We perform a rigorous error analysis of the interpolation approach for estimating eigenvalues and time-evolved expectation values, and show that the Heisenberg limit is achieved up to polylogarithmic factors in the error. Our work suggests that accuracies approaching those of state-of-the-art simulation algorithms may be achieved using Trotter and classical resources alone for a number of relevant algorithmic tasks.
• Abstract（参考訳）: 量子メートル法は、最適ハイゼンベルク極限における量子系の特性を測定することができる。 しかし、関連する量子状態がデジタルハミルトニアンシミュレーションを用いて作成されると、アルゴリズムによる誤差は、この基本的な限界から逸脱する。 本研究では, 標準多項式補間法を用いて, 時間発展に伴うアルゴリズム誤差を軽減できることを示す。 我々のアプローチは、ハードウェアエラーを緩和するためのゼロノイズ外挿手法に似た、ゼロトロッターステップサイズへの外挿である。 固有値と時間発展する期待値を推定するための補間手法の厳密な誤り解析を行い,誤差の多対数因子によってハイゼンベルク限界が達成されることを示す。 我々の研究は、最先端のシミュレーションアルゴリズムに近づいた精度は、トロッターや古典的なリソースだけで達成できる可能性を示唆している。

関連論文リスト

• Optimization of Algorithmic Errors in Analog Quantum Simulations [0.0]
  本稿では,実世界のデバイス制約による近似時間進化シミュレーションから生じる誤差と,実世界のデバイス制約による誤差の相互関係について検討する。 誤差はアイジング・ハミルトンによって記述されたアナログ量子デバイス上のハイゼンベルク型システムで研究される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-04T18:01:04Z)
• Mitigating Quantum Gate Errors for Variational Eigensolvers Using Hardware-Inspired Zero-Noise Extrapolation [0.0]
  ゼロノイズ外挿を用いた変分アルゴリズムにおける量子ゲート誤差の軽減法を開発した。 物理量子デバイスにおけるゲートエラーが、異なる量子ビットと量子ビットのペアで不均一に分散されているという事実を利用する。 回路誤差和について, 変動的アプローチにおける推定エネルギーは, ほぼ線形であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-20T18:00:03Z)
• Analyzing Prospects for Quantum Advantage in Topological Data Analysis [35.423446067065576]
  我々は、トポロジカルデータ解析のための改良された量子アルゴリズムを解析し、最適化する。 超二次量子スピードアップは乗法誤差近似をターゲットとする場合にのみ可能であることを示す。 数百億のトフォリを持つ量子回路は、古典的に難解なインスタンスを解くことができると我々は主張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-27T17:56:15Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
  動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。 不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。 この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Distributional Gradient Matching for Learning Uncertain Neural Dynamics Models [38.17499046781131]
  本稿では,数値積分ボトルネックを回避するため,不確実なニューラル・オーダを推定するための新しい手法を提案する。 我々のアルゴリズム - 分布勾配マッチング (DGM) は、よりスムーズなモデルと動的モデルを共同で訓練し、ワッサーシュタイン損失を最小化することでそれらの勾配と一致する。 数値積分に基づく従来の近似推論手法と比較して,我々の手法は訓練がより速く,これまで見つからなかった軌道の予測がより高速であり,ニューラルODEの文脈では,はるかに正確であることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-22T08:40:51Z)
• Multi-exponential Error Extrapolation and Combining Error Mitigation Techniques for NISQ Applications [0.0]
  量子ハードウェアにおけるノイズは、量子コンピュータの実装における最大の障害である。 誤り補間は、実験的に実装された誤り軽減手法である。 我々はこれを多重指数誤差外挿に拡張し、パウリ雑音下での有効性のより厳密な証明を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-02T17:18:47Z)
• Hamiltonian Simulation Algorithms for Near-Term Quantum Hardware [6.445605125467574]
  我々は、ハミルトニアンシミュレーションのための量子アルゴリズムを「回路モデルより1レベル下」に開発する。 我々は、これらのテクニックが標準エラーモデルで与える影響を分析します。 2量子相互作用からマルチキュービット進化を効率的に合成するための解析回路のアイデンティティーを導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-15T18:22:02Z)
• Term Grouping and Travelling Salesperson for Digital Quantum Simulation [6.945601123742983]
  ハミルトニアンの時間発展を評価する量子力学のデジタルシミュレーションは、当初提案されていた量子コンピューティングの応用である。 ハミルトニアンの完全な第2量子化形式をエミュレートするために必要な多数の量子ゲートは、そのようなアプローチを短期デバイスには適さない。 アルゴリズムと物理の誤りを同時に軽減する新しい項順序付け戦略であるmax-commute-tspを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-16T18:33:24Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。