論文の概要: Improving the speed of variational quantum algorithms for quantum error correction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.05273v1
• Date: Thu, 12 Jan 2023 19:44:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-16 15:01:41.283688
• Title: Improving the speed of variational quantum algorithms for quantum error correction
• Title（参考訳）: 量子誤差補正のための変分量子アルゴリズムの高速化
• Authors: Fabio Zoratti, Giacomo De Palma, Vittorio Giovannetti
• Abstract要約: 本稿では、量子回路に作用する汎用量子ノイズに対して、適切な量子誤り訂正手順を考案する問題を考察する。 次数1の量子ワッサーシュタイン距離に基づくコスト関数を用いてこの問題に対処する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.064955465386001
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: We consider the problem of devising a suitable quantum error correction procedure for a generic quantum noise acting on a quantum circuit. In general, there is no analytic universal procedure to obtain the encoding and correction unitary gates, and the problem is even harder if the noise is unknown and has to be reconstructed. The existing procedures rely on variational quantum algorithms and are very difficult to train since the size of the gradient of the cost function decays exponentially with the number of qubits. We address this problem using a cost function based on the quantum Wasserstein distance of order 1. Our results show that such cost function significantly increases both the probability of a successful training and the fidelity of the recovered state.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、量子回路に作用する汎用量子ノイズに対して、適切な量子誤り訂正手順を考案する問題を考察する。 一般に、符号化と補正のユニタリゲートを得るための解析的な普遍的な手続きは存在せず、ノイズが不明で再構成が必要ならば問題はさらに困難である。 既存の手法は変分量子アルゴリズムに依存しており、コスト関数の勾配の大きさが量子ビット数で指数関数的に減少するため、訓練は非常に困難である。 次数1の量子ワッサーシュタイン距離に基づくコスト関数を用いてこの問題に対処する。 以上の結果から, このコスト関数は, 訓練の成功確率と回収状態の忠実度の両方を著しく向上させることがわかった。

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