論文の概要: Quantum Steering Algorithm for Estimating Fidelity of Separability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07911v1
- Date: Tue, 14 Mar 2023 13:55:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 14:54:05.400292
- Title: Quantum Steering Algorithm for Estimating Fidelity of Separability
- Title(参考訳): 分離度推定のための量子ステアリングアルゴリズム
- Authors: Aby Philip, Soorya Rethinasamy, Vincent Russo, Mark M. Wilde
- Abstract要約: 一般二分項状態の分離性を検証し,定量化する量子アルゴリズムを開発した。
この結果から, ステアリング, 絡み合い, 量子アルゴリズム, 量子計算複雑性理論との有意義な関係が得られた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.779196219827506
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantifying entanglement is an important task by which the resourcefulness of
a state can be measured. Here we develop a quantum algorithm that tests for and
quantifies the separability of a general bipartite state, by making use of the
quantum steering effect. Our first separability test consists of a distributed
quantum computation involving two parties: a computationally limited client,
who prepares a purification of the state of interest, and a computationally
unbounded server, who tries to steer the reduced systems to a probabilistic
ensemble of pure product states. To design a practical algorithm, we replace
the role of the server by a combination of parameterized unitary circuits and
classical optimization techniques to perform the necessary computation. The
result is a variational quantum steering algorithm (VQSA), which is our second
separability test that is better suited for the capabilities of quantum
computers available today. This VQSA has an additional interpretation as a
distributed variational quantum algorithm (VQA) that can be executed over a
quantum network, in which each node is equipped with classical and quantum
computers capable of executing VQA. We then simulate our VQSA on noisy quantum
simulators and find favorable convergence properties on the examples tested. We
also develop semidefinite programs, executable on classical computers, that
benchmark the results obtained from our VQSA. Our findings here thus provide a
meaningful connection between steering, entanglement, quantum algorithms, and
quantum computational complexity theory. They also demonstrate the value of a
parameterized mid-circuit measurement in a VQSA and represent a
first-of-its-kind application for a distributed VQA. Finally, the whole
framework generalizes to the case of multipartite states and entanglement.
- Abstract(参考訳): エンタングルメントの定量化は、状態の資源性を測定する重要なタスクである。
本研究では, 量子ステアリング効果を用いて, 一般二成分状態の分離性をテストし, 定量化する量子アルゴリズムを開発した。
我々の最初の分離性テストは、関心状態の浄化を準備する計算限定のクライアントと、還元されたシステムを純積状態の確率的アンサンブルに操ろうとする計算無制限のサーバの2つを含む分散量子計算からなる。
実用的なアルゴリズムを設計するために、パラメータ化ユニタリ回路と古典最適化技術を組み合わせてサーバの役割を置き換え、必要な計算を行う。
その結果は変分量子ステアリングアルゴリズム (VQSA) であり、今日の量子コンピュータの能力によく適合する2番目の分離性テストである。
このVQSAは、分散変分量子アルゴリズム(VQA)として追加の解釈を持ち、量子ネットワーク上で実行できる。
次に,ノイズ量子シミュレータ上でのvqsaをシミュレートし,実験例の収束特性を求める。
また,vqsaから得られた結果のベンチマークを行うために,古典的コンピュータ上で実行可能な半定値プログラムを開発した。
この結果から, ステアリング, 絡み合い, 量子アルゴリズム, 量子計算複雑性理論との有意義な関係が得られた。
彼らはまた、VQSAにおけるパラメータ化中間回路の測定値を示し、分散VQAに対する第一種応用を示す。
最後に、フレームワーク全体が多部状態や絡み合いの場合に一般化される。
関連論文リスト
- Delegated variational quantum algorithms based on quantum homomorphic
encryption [69.50567607858659]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、量子デバイス上で量子アドバンテージを達成するための最も有望な候補の1つである。
クライアントのプライベートデータは、そのような量子クラウドモデルで量子サーバにリークされる可能性がある。
量子サーバが暗号化データを計算するための新しい量子ホモモルフィック暗号(QHE)スキームが構築されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-25T07:00:13Z) - TeD-Q: a tensor network enhanced distributed hybrid quantum machine
learning framework [59.07246314484875]
TeD-Qは、量子機械学習のためのオープンソースのソフトウェアフレームワークである。
古典的な機械学習ライブラリと量子シミュレータをシームレスに統合する。
量子回路とトレーニングの進捗をリアルタイムで視覚化できるグラフィカルモードを提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-13T09:35:05Z) - Universal Quantum Perceptrons for Quantum Machine Learning [1.2652031472297414]
相互作用する量子ビットとチューナブルカップリング定数のアナログダイナミクスに基づく量子パーセプトロンを導入する。
QPは,古典的パーセプトロンの計算量に制限があるのとは対照的に,普遍的な量子計算を実現することができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-14T02:50:42Z) - Hybrid Quantum Classical Simulations [0.0]
量子コンピューティングの2つの主要なハイブリッド応用、すなわち量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)と変分量子固有解法(VQE)について報告する。
どちらも、古典的な中央処理ユニットと量子処理ユニットの間の漸進的な通信を必要とするため、ハイブリッド量子古典アルゴリズムである。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-06T10:49:15Z) - Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid
System [56.39703478198019]
IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。
我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。
その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-22T21:54:28Z) - Optimal Stochastic Resource Allocation for Distributed Quantum Computing [50.809738453571015]
本稿では,分散量子コンピューティング(DQC)のためのリソース割り当て方式を提案する。
本評価は,提案手法の有効性と,量子コンピュータとオンデマンド量子コンピュータの両立性を示すものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-16T02:37:32Z) - Alternating Layered Variational Quantum Circuits Can Be Classically
Optimized Efficiently Using Classical Shadows [4.680722019621822]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、古典的ニューラルネットワーク(NN)の量子アナログである。
本稿では,VQAのトレーニングコストを指数的に削減したトレーニングアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-08-24T15:47:44Z) - Machine learning applications for noisy intermediate-scale quantum
computers [0.0]
NISQコンピュータに適した3つの量子機械学習アプリケーションを開発し研究する。
これらのアルゴリズムは本質的に変動し、基礎となる量子機械学習モデルとしてパラメータ化量子回路(PQC)を使用する。
近似量子クローニングの領域において,データを自然界において量子化する変分アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-19T09:26:57Z) - Benchmarking Small-Scale Quantum Devices on Computing Graph Edit
Distance [52.77024349608834]
グラフ編集距離(GED: Graph Edit Distance)は、2つのグラフ間の(異なる)相似性の度合いを測定する。
本稿では、GED計算における2つの量子アプローチの比較研究について述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-19T12:35:26Z) - Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。
QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。
数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-20T12:06:27Z)
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。