論文の概要: Robustness of Variational Quantum Algorithms against stochastic parameter perturbation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.00048v3
• Date: Tue, 11 Jun 2024 13:34:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-13 01:37:54.370269
• Title: Robustness of Variational Quantum Algorithms against stochastic parameter perturbation
• Title（参考訳）: 確率的パラメータ摂動に対する変分量子アルゴリズムのロバスト性
• Authors: Daniil Rabinovich, Ernesto Campos, Soumik Adhikary, Ekaterina Pankovets, Dmitry Vinichenko, Jacob Biamonte,
• Abstract要約: 変分量子アルゴリズムは、現在の量子デバイスの制約内で実行されるように調整されている。 変動量子アルゴリズムに固有の現実的なゲート誤差を反映したノイズモデルを考える。 ゲートエラーが状態のコヒーレンスに著しく小さいことを示し、性能を損なうことなく実行時間を短縮できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Variational quantum algorithms are tailored to perform within the constraints of current quantum devices, yet they are limited by performance-degrading errors. In this study, we consider a noise model that reflects realistic gate errors inherent to variational quantum algorithms. We investigate the decoherence of a variationally prepared quantum state due to this noise model, which causes a deviation from the energy estimation in the variational approach. By performing a perturbative analysis of optimized circuits, we determine the noise threshold at which the criteria set by the stability lemma is met. We assess our findings against the variational quantum eigensolver and quantum approximate optimization algorithm for various problems with up to 14 qubits. Moreover, we show that certain gate errors have a significantly smaller impact on the coherence of the state, allowing us to reduce the execution time without compromising performance.
• Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズムは、現在の量子デバイスの制約内で実行するように調整されているが、性能劣化エラーによって制限される。 本研究では,変動量子アルゴリズムに固有の現実的なゲート誤差を反映したノイズモデルについて考察する。 本稿では,このノイズモデルによる変分生成量子状態のデコヒーレンスについて検討する。 最適化回路の摂動解析により、安定補題によって設定された基準が満たされるノイズ閾値を決定する。 最大14量子ビットの様々な問題に対して,変分量子固有解法と量子近似最適化アルゴリズムについて検討した。 さらに,特定のゲートエラーが状態のコヒーレンスに与える影響を著しく小さくし,性能を損なうことなく実行時間を短縮できることを示す。

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