論文の概要: Circuit Implementation of Discrete-Time Quantum Walks via the Shunt
Decomposition Method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01501v1
- Date: Tue, 4 Apr 2023 03:20:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-05 15:21:45.439535
- Title: Circuit Implementation of Discrete-Time Quantum Walks via the Shunt
Decomposition Method
- Title（参考訳）: シャント分解法による離散時間量子ウォークの回路実装
- Authors: Allan Wing-Bocanegra and Salvador E. Venegas-Andraca
- Abstract要約: 本稿では,ブロック対角演算子の量子回路へのマッピング過程を解析する。
得られた回路は、ファルコンr5.11L型とファルコンr4T型の量子プロセッサ上で実行される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2183405753834557
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Several models have been proposed to build evolution operators to perform
quantum walks in a theoretical way, although when wanting to map the resulting
evolution operators into quantum circuits to run them in quantum computers, it
is often the case that the mapping process is in fact complicated.
Nevertheless, when the adjacency matrix of a graph can be decomposed into a sum
of permutation matrices, we can always build a shift operator for a quantum
walk that has a block diagonal matrix representation. In this paper, we analyze
the mapping process of block diagonal operators into quantum circuit form, and
apply this method to obtain quantum circuits that generate quantum walks on the
most common topologies found in the literature: the straight line, the cyclic
graph, the hypercube and the complete graph. The obtained circuits are then
executed on quantum processors of the type Falcon r5.11L and Falcon r4T (two of
each type) through IBM Quantum Composer platform and on the Qiskit Aer
simulator, performing three steps for each topology. The resulting
distributions were compared against analytical distributions, using the
statistical distance $\ell_1$ as a performance metric. Regarding experimental
executions, we obtained short $\ell_1$ distances in the cases of quantum
circuits with a low amount of multi-control gates, being the quantum processors
of the type Falcon r4T the ones that provided more accurate results.
- Abstract（参考訳）: 量子ウォークを理論的に実行する進化演算子を構築するためにいくつかのモデルが提案されているが、結果として生じる進化演算子を量子回路にマッピングして量子コンピュータで実行する場合、マッピングプロセスが実際に複雑である場合が多い。
それでも、グラフの隣接行列が置換行列の和に分解できるとき、ブロック対角行列表現を持つ量子ウォークのシフト作用素を常に構築することができる。
本稿では,ブロック対角演算子の量子回路形式へのマッピング過程を解析し,この手法を用いて,文献に見られる最も一般的なトポロジーである直線,巡回グラフ,ハイパーキューブ,完備グラフ上で量子ウォークを生成する量子回路を得る。
得られた回路は、ibm quantum composer platform と qiskit aer simulator を通じて、falcon r5.11l と falcon r4t の量子プロセッサ上で実行され、各トポロジーに対して3つのステップを実行する。
得られた分布は, 統計的距離$\ell_1$ を用いて解析的分布と比較した。
実験では,マルチコントロールゲートの少ない量子回路の場合,より正確な結果を提供するFalcon r4T型の量子プロセッサとして,短い$\ell_1$の距離を得た。
関連論文リスト
- Efficient implementation of discrete-time quantum walks on quantum computers [0.0]
本稿では、離散時間量子ウォーク(DTQW)モデルを実装した効率的でスケーラブルな量子回路を提案する。
DTQWの時間ステップ$t$の場合、提案回路はO(n2 + nt)$2キュービットゲートしか必要とせず、現在の最も効率的な実装は$O(n2 t)$である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-02T19:11:41Z) - Lightcone Bounds for Quantum Circuit Mapping via Uncomplexity [1.0360348400670518]
デバイス上で量子回路を実行するための最小のSWAPゲートカウントが、量子状態間の距離の最小化によって現れることを示す。
この研究は、量子回路の非複雑性を実際に関連する量子コンピューティングに初めて利用するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-01T10:32:05Z) - Symmetry-Based Quantum Circuit Mapping [2.51705778594846]
本稿では,量子プロセッサの固有対称性を利用する量子回路再マッピングアルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは、対称性を用いて探索空間を制約し、全ての位相的に等価な回路マッピングを同定し、ベクトル計算を用いて各マッピングのスコアリングを高速化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-27T10:04:34Z) - Unitary Coined Discrete-Time Quantum Walks on Directed Multigraphs [1.2183405753834557]
Unitary Coined Discrete-Time Quantum Walks (UC-DTQW) は量子計算の普遍的なモデルである。
現在の量子コンピュータは計算の量子回路モデルに基づいて動作する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-04T07:19:55Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T18:08:08Z) - Qualitative quantum simulation of resonant tunneling and localization
with the shallow quantum circuits [0.0]
回路ベースの量子コンピュータでは、量子ゲートによって駆動される離散時間進化によって計算が行われる。
浅部量子回路は連続時間進化限界における典型的な量子現象を定性的に観測するのに十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-07T04:21:38Z) - Gradient-descent quantum process tomography by learning Kraus operators [63.69764116066747]
離散および連続変数の量子システムに対して量子プロセストモグラフィー(QPT)を行う。
我々は、クラウス作用素を得るために、最適化中にいわゆるスティーフェル多様体に対して制約付き勾配-退化(GD)アプローチを用いる。
GD-QPTは、2量子ランダムプロセスを持つベンチマークにおいて、圧縮センシング(CS)と投影最小二乗QPT(PLS)の両方のパフォーマンスと一致する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-01T12:48:48Z) - Algebraic Compression of Quantum Circuits for Hamiltonian Evolution [52.77024349608834]
時間依存ハミルトニアンの下でのユニタリ進化は、量子ハードウェアにおけるシミュレーションの重要な構成要素である。
本稿では、トロッターステップを1ブロックの量子ゲートに圧縮するアルゴリズムを提案する。
この結果、ハミルトニアンのある種のクラスに対する固定深度時間進化がもたらされる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:01Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Quantum walk processes in quantum devices [55.41644538483948]
グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する方法を研究する。
提案手法は,量子ウォークアルゴリズムを量子コンピュータ上で効率的に実装する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-28T18:04:16Z) - QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of
quantum circuits [69.43216268165402]
QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。
Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。
ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-21T15:36:25Z)
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。