論文の概要: ArsoNISQ: Analyzing Quantum Algorithms on Near-Term Architectures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.07264v2
- Date: Mon, 24 Jul 2023 16:02:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-26 00:12:12.119558
- Title: ArsoNISQ: Analyzing Quantum Algorithms on Near-Term Architectures
- Title(参考訳): ArsoNISQ: 短期アーキテクチャにおける量子アルゴリズムの解析
- Authors: Sebastian Brandhofer, Simon Devitt, Ilia Polian
- Abstract要約: 本稿では,与えられた量子アルゴリズムの許容誤差率を決定するArsoNISQフレームワークを紹介する。
ArsoNISQは、パウリの誤差モデルに従って誤差を受ける量子回路のシミュレーションに基づいている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.18188255328029254
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: While scalable, fully error corrected quantum computing is years or even
decades away, there is considerable interest in noisy intermediate-scale
quantum computing (NISQ). In this paper, we introduce the ArsoNISQ framework
that determines the tolerable error rate of a given quantum algorithm
computation, i.e. quantum circuits, and the success probability of the
computation given a success criterion and a NISQ computer. ArsoNISQ is based on
simulations of quantum circuits subject to errors according to the Pauli error
model. ArsoNISQ was evaluated on a set of quantum algorithms that can incur a
quantum speedup or are otherwise relevant to NISQ computing. Despite optimistic
expectations in recent literature, we did not observe quantum algorithms with
intrinsic robustness, i.e. algorithms that tolerate one error on average, in
this evaluation. The evaluation demonstrated, however, that the quantum circuit
size sets an upper bound for its tolerable error rate and quantified the
difference in tolerate error rates for quantum circuits of similar sizes. Thus,
the framework can assist quantum algorithm developers in improving their
implementation and selecting a suitable NISQ computing platform. Extrapolating
the results into the quantum advantage regime suggests that the error rate of
larger quantum computers must decrease substantially or active quantum error
correction will need to be deployed for most of the evaluated algorithms.
- Abstract(参考訳): スケーラブルで完全にエラー修正された量子コンピューティングは、数年から数十年先にあるが、ノイズの多い中間スケール量子コンピューティング(NISQ)にはかなりの関心がある。
本稿では、与えられた量子アルゴリズム計算の許容誤差率、すなわち量子回路、および、成功基準とNISQコンピュータを与えられた計算の成功確率を決定するArsoNISQフレームワークを紹介する。
ArsoNISQは、パウリ誤差モデルに従って誤差を受ける量子回路のシミュレーションに基づいている。
arsonisqは、一連の量子アルゴリズムで評価され、量子スピードアップを発生させるか、あるいはnisqコンピューティングに関係がある。
最近の文献では楽観的な期待にもかかわらず、本評価では本質的ロバスト性を持つ量子アルゴリズム、すなわち1つの誤りを平均で許容するアルゴリズムは観測されなかった。
しかし、評価の結果、量子回路のサイズは許容誤差率の上限を設定し、同様の大きさの量子回路の許容誤差率の違いを定量化した。
したがって、このフレームワークは量子アルゴリズム開発者が実装を改善し、適切なNISQコンピューティングプラットフォームを選択するのを支援することができる。
結果から量子アドバンテージ理論を推定すると、より大きな量子コンピュータの誤差率は大幅に減少するか、または量子エラー補正がほとんどの評価されたアルゴリズムに適用される必要があることが示唆される。
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