論文の概要: Optimal parallel wire cutting without ancilla qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07340v1
- Date: Mon, 13 Mar 2023 17:59:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 13:29:11.552105
- Title: Optimal parallel wire cutting without ancilla qubits
- Title(参考訳): アンシラキュービットを伴わない最適並列ワイヤ切断法
- Authors: Hiroyuki Harada, Kaito Wada, Naoki Yamamoto
- Abstract要約: 回路切断技術は、物理量よりも多くの量子ビットを必要とする量子アルゴリズムの実行に広く用いられている。
彼らは、サンプリングコストがカット数とともに指数関数的に増加するという必然的な問題に悩まされる。
本稿では,複数のキュービットに並列に作用する同一チャネルを切断対象とする並列ワイヤカット問題に焦点をあてる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.9404723842159504
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The circuit cutting techniques are widely used to execute quantum algorithms
that require more qubits than physically available; the idea is to decompose
the original circuit to smaller sub-circuits that are combined to simulate the
original one by sampling. However, they suffer from an inevitable issue that
the sampling cost exponentially grows with the number of cuts, and thus it is
practically important to develop decomposition methods working with smaller
sampling cost. This paper focuses on the parallel wire-cutting problem, meaning
that the target to cut is the identity channel acting on multiple qubits in
parallel. There are two previous studies. The first one is a
teleportation-based method that achieves this task with the use of ancilla
qubits, whose sampling cost was proven to be optimal. The second one uses the
technique of classical shadow to solve the problem without any ancilla qubits,
which however does not achieve the optimal sampling cost. This paper gives a
definitive solution to this problem. That is, we develop the optimal parallel
wire cutting without ancilla qubits, in the same setup as that taken in the
above previous studies. Moreover, the developed ancilla-free method can be
applied to the non-parallel case, which also improves the sampling cost
obtained in the previous study.
- Abstract(参考訳): 回路切断技術は、物理的に利用可能なよりも多くの量子ビットを必要とする量子アルゴリズムを実行するために広く用いられており、元の回路を小さなサブ回路に分解し、サンプリングによって元の回路をシミュレートする。
しかし, サンプリングコストがカット数の増加とともに指数関数的に増加するという必然的な問題に苦しむため, サンプリングコストの小さい分解法を開発することは事実上重要である。
本稿では,複数の量子ビットに並列に作用する同一性チャネルを切断対象とする並列線切断問題に注目した。
以前の2つの研究がある。
ひとつはテレポーテーションベースの手法で、サンプリングコストが最適であることが証明されたancilla qubitsを使用することで、このタスクを実現する。
第2の方法は、古典影の技法を用いて、アンシラキュービットを使わずに問題を解くが、最適なサンプリングコストは得られない。
本稿ではこの問題に対する決定的な解決策を与える。
すなわち、前述した研究と同じ設定で、アンシラキュービットを使わずに最適なパラレルワイヤ切断を開発する。
さらに, 非並列ケースに適用可能なアンシラフリー手法により, 前回の調査で得られたサンプリングコストも向上する。
関連論文リスト
- FragQC: An Efficient Quantum Error Reduction Technique using Quantum
Circuit Fragmentation [4.2754140179767415]
誤差確率が一定の閾値を超えると、量子回路をサブ回路に切断するソフトウェアツールであるFragQCを提示する。
回路を切断せずに直接実行した場合の忠実度は14.83%増加し、8.45%が最先端のICP法である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-30T17:38:31Z) - Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections
and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。
我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-11T18:00:00Z) - Circuit Cutting with Non-Maximally Entangled States [59.11160990637615]
分散量子コンピューティングは、複数のデバイスの計算能力を組み合わせて、個々のデバイスの限界を克服する。
回路切断技術は、古典的な通信を通じて量子計算の分配を可能にする。
量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、指数的なショットの増加を伴わない量子計算の分布を可能にする。
非最大エンタングル量子ビット対を利用する新しい回路切断法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-21T08:03:34Z) - All this for one qubit? Bounds on local circuit cutting schemes [0.0]
局所的に作用する回路切断方式は,回路の残りの部分から1量子ビットでも効率的に分割可能であることを示す。
また、各回路切断方式は、単位チャネルのみを適用するだけでは機能しないことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-23T16:44:38Z) - Rotation-inspired circuit cut optimization [7.562843347215286]
近年の研究では、大きな量子回路を切断し、より小さな量子回路のクラスターに分解できることが示されている。
本稿では,回路切断の処理後オーバーヘッドを低減する方法として,回転インスパイアされた回路切断最適化(RICCO)を提案する。
本稿では、VQEの小さなインスタンスを古典的にシミュレートし、既存の回路切断手法と比較することにより、RCICCOのVQEへの適用を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-14T13:57:22Z) - Virtual distillation with noise dilution [0.0]
仮想蒸留は、ノイズタイプを仮定せずに量子計算誤差を低減する誤差緩和技術である。
提案手法では, 雑音の周辺部をより多くの層に分割(希釈)することにより, 平均緩和性能が単調に向上することを示す。
本稿では,現実的なノイズの多い中間量子回路を収容する量子計算クラスタの設計におけるこれらの知見の適用を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-26T14:34:58Z) - Quantum circuit debugging and sensitivity analysis via local inversions [62.997667081978825]
本稿では,回路に最も影響を及ぼす量子回路の断面をピンポイントする手法を提案する。
我々は,IBM量子マシン上に実装されたアルゴリズム回路の例に応用して,提案手法の実用性と有効性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-12T19:39:31Z) - High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。
マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。
ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-30T13:44:52Z) - A Linearly Convergent Algorithm for Decentralized Optimization: Sending
Less Bits for Free! [72.31332210635524]
分散最適化手法は、中央コーディネータを使わずに、機械学習モデルのデバイス上でのトレーニングを可能にする。
ランダム化圧縮演算子を適用し,通信ボトルネックに対処する新しいランダム化一階法を提案する。
本手法は,ベースラインに比べて通信数の増加を伴わずに問題を解くことができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-03T13:35:53Z) - Efficient and robust certification of genuine multipartite entanglement
in noisy quantum error correction circuits [58.720142291102135]
実効多部絡み(GME)認証のための条件付き目撃手法を導入する。
線形な二分割数における絡み合いの検出は, 多数の測定値によって線形にスケールし, GMEの認証に十分であることを示す。
本手法は, 距離3の位相的カラーコードとフラグベースの耐故障バージョンにおける安定化作用素の雑音可読化に適用する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-06T18:00:07Z)
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。