論文の概要: Distributed exact quantum algorithms for Bernstein-Vazirani and search problems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.10670v1
• Date: Sun, 19 Mar 2023 14:18:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-21 17:53:41.110591
• Title: Distributed exact quantum algorithms for Bernstein-Vazirani and search problems
• Title（参考訳）: ベルンシュタイン・ヴァジランの分散完全量子アルゴリズムと探索問題
• Authors: Xu Zhou, Daowen Qiu, Le Lou
• Abstract要約: 我々は、$t$の計算ノードを持つ分散Bernstein-Vaziraniアルゴリズム(DBVA)と、未順序データベースの1つのターゲット項目で探索問題を解決する分散型Grover'sアルゴリズム(DEGA)を提供する。 我々は、MindQuantum(量子ソフトウェア)上でDBVAとDEGAの状況を提供し、我々の手法の正確性と実践性を検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.146620606615889
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Distributed quantum computation has gained extensive attention since small-qubit quantum computers seem to be built more practically in the noisy intermediate-scale quantum (NISQ) era. In this paper, we give a distributed Bernstein-Vazirani algorithm (DBVA) with $t$ computing nodes, and a distributed exact Grover's algorithm (DEGA) that solve the search problem with only one target item in the unordered databases. Though the designing techniques are simple in the light of BV algorithm, Grover's algorithm, the improved Grover's algorithm by Long, and the distributed Grover's algorithm by Qiu et al, in comparison to BV algorithm, the circuit depth of DBVA is not greater than $2^{\text{max}(n_0, n_1, \cdots, n_{t-1})}+3$ instead of $2^{n}+3$, and the circuit depth of DEGA is $8(n~\text{mod}~2)+9$, which is less than the circuit depth of Grover's algorithm, $1 + 8\left\lfloor \frac{\pi}{4}\sqrt{2^n} \right\rfloor$. In particular, we provide situations of our DBVA and DEGA on MindQuantum (a quantum software) to validate the correctness and practicability of our methods. By simulating the algorithms running in the depolarized channel, it further illustrates that distributed quantum algorithm has superiority of resisting noise.
• Abstract（参考訳）: 分散量子コンピュータは、ノイズの多い中間スケール量子(nisq)時代に構築されているように見えるため、大きな注目を集めている。 本稿では,$t$計算ノードを持つ分散bernstein-vaziraniアルゴリズム(dbva)と,無順序データベース内の1つの対象項目のみを用いて探索問題を解決する分散完全グローバーアルゴリズム(dega)を提案する。 Though the designing techniques are simple in the light of BV algorithm, Grover's algorithm, the improved Grover's algorithm by Long, and the distributed Grover's algorithm by Qiu et al, in comparison to BV algorithm, the circuit depth of DBVA is not greater than $2^{\text{max}(n_0, n_1, \cdots, n_{t-1})}+3$ instead of $2^{n}+3$, and the circuit depth of DEGA is $8(n~\text{mod}~2)+9$, which is less than the circuit depth of Grover's algorithm, $1 + 8\left\lfloor \frac{\pi}{4}\sqrt{2^n} \right\rfloor$. 特に、我々はMindQuantum(量子ソフトウェア)上でDBVAとDEGAの状況を提供し、我々の手法の正確性と実践性を検証する。 デポーラライズドチャネルで実行されるアルゴリズムをシミュレートすることにより、分散量子アルゴリズムがノイズに耐性を持つことを示す。

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