論文の概要: All this for one qubit? Bounds on local circuit cutting schemes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.13422v1
- Date: Thu, 23 Mar 2023 16:44:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-24 13:22:04.686806
- Title: All this for one qubit? Bounds on local circuit cutting schemes
- Title（参考訳）: これ全部 1キュービット?
局所回路切断方式の境界
- Authors: Simon C. Marshall, Jordi Tura and Vedran Dunjko
- Abstract要約: 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。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Small numbers of qubits are one of the primary constraints on the near-term
deployment of advantageous quantum computing. To mitigate this constraint,
techniques have been developed to break up a large quantum computation into
smaller computations. While this work is sometimes called circuit knitting or
divide and quantum we generically refer to it as circuit cutting (CC). Much of
the existing work has focused on the development of more efficient circuit
cutting schemes, leaving open questions on the limits of what theoretically
optimal schemes can achieve. We develop bounds by breaking up possible
approaches into two distinct regimes: the first, where the input state and
measurement are fixed and known, and the second, which requires a given cutting
to work for a complete basis of input states and measurements. For the first
case, it is easy to see that bounds addressing the efficiency of any approaches
to circuit cutting amount to resolving BPP$\stackrel{?}{=}$BQP. We therefore
restrict ourselves to a simpler question, asking what \textit{locally-acting}
circuit cutting schemes can achieve, a technical restriction which still
includes all existing circuit cutting schemes. In our first case we show that
the existence of a locally-acting circuit cutting scheme which could
efficiently partition even a single qubit from the rest of a circuit would
imply BPP$=$BQP. In our second case, we obtain more general results, showing
inefficiency unconditionally. We also show that any (local or otherwise)
circuit cutting scheme cannot function by only applying unital channels.
- Abstract（参考訳）: 少数の量子ビットは、有利な量子コンピューティングの短期展開における主要な制約の1つである。
この制約を緩和するため、大規模な量子計算をより小さな計算に分割する手法が開発されている。
この研究は、しばしば回路編みまたは分割と呼ばれるが、一般には回路切断(CC)と呼ぶ。
既存の研究の多くは、より効率的な回路切断スキームの開発に焦点を合わせており、理論上最適なスキームが達成できる限界に疑問を呈している。
まず、入力状態と測定値が固定され、知られている状態と、入力状態と測定値の完全なベースで作業するために与えられた切断を必要とする状態と測定値の2つの異なる状態に分割して境界を開発する。
第一に、bpp$\stackrel{?} を解くための回路切断量に対する任意のアプローチの効率性に限界が対処していることは容易にわかる。
}{=}$BQP。
したがって、我々はより単純な質問に限定し、既存のすべての回路切断スキームを含む技術的制約である、‘textit{locally-acting} 回路切断スキームが何を達成できるかを問う。
最初のケースでは、回路の残りの部分から1量子ビットでも効率的に分割できる局所的に作用する回路切断方式の存在は、BPP$=$BQPを意味することを示す。
第2のケースでは、無条件で非効率性を示すより一般的な結果が得られる。
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。
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