論文の概要: Simulating the quantum Fourier transform, Grover's algorithm, and the quantum counting algorithm with limited entanglement using tensor-networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.01751v2
- Date: Wed, 25 Sep 2024 14:53:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-09-27 08:20:03.646391
- Title: Simulating the quantum Fourier transform, Grover's algorithm, and the quantum counting algorithm with limited entanglement using tensor-networks
- Title(参考訳): テンソルネットを用いた量子フーリエ変換のシミュレーション、グローバーのアルゴリズム、および限定絡み付き量子カウントアルゴリズム
- Authors: Marcel Niedermeier, Jose L. Lado, Christian Flindt,
- Abstract要約: 我々は、限られた絡み合いを持つ量子アルゴリズムの実行をシミュレートする。
絡み合いが幾分小さくても,アルゴリズムは高い忠実度で実行可能であることがわかった。
我々の結果は、将来の量子コンピュータ上でこれらのアルゴリズムを実行することを約束している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: Quantum algorithms reformulate computational problems as quantum evolutions in a large Hilbert space. Most quantum algorithms assume that the time-evolution is perfectly unitary and that the full Hilbert space is available. However, in practice, the available entanglement may be limited, leading to a reduced fidelity of the quantum algorithms. To simulate the execution of quantum algorithms with limited entanglement, tensor-network methods provide a useful framework, since they allow us to restrict the entanglement in a quantum circuit. Thus, we here use tensor-networks to analyze the fidelity of the quantum Fourier transform, Grover's algorithm, and the quantum counting algorithm as the entanglement is reduced, and we map out the entanglement that is generated during the execution of each algorithm. In all three cases, we find that the algorithms can be executed with high fidelity even if the entanglement is somewhat reduced. Our results are promising for the execution of these algorithms on future quantum computers, and our simulation method based on tensor networks may also be applied to other quantum algorithms.
- Abstract(参考訳): 量子アルゴリズムは、計算問題を大きなヒルベルト空間における量子進化として再構成する。
ほとんどの量子アルゴリズムは、時間進化は完全にユニタリであり、完全なヒルベルト空間が利用できると仮定する。
しかし実際には、利用可能な絡み合いは限られており、量子アルゴリズムの忠実度は低下する。
量子回路の絡み合いを制限できるため、量子アルゴリズムの実行を限定的にシミュレートするため、テンソルネットワーク法は有用なフレームワークを提供する。
そこで本研究では,量子フーリエ変換,グロバーのアルゴリズム,および量子カウントアルゴリズムのエンタングルメントが減少するにつれて,テンソルネットワークを用いて量子フーリエ変換の忠実度を解析し,各アルゴリズムの実行時に発生するエンタングルメントをマッピングする。
いずれの場合も,絡み合いが幾分小さくても,アルゴリズムは高い忠実度で実行可能であることがわかった。
この結果は将来の量子コンピュータ上でこれらのアルゴリズムを実行することを約束しており、テンソルネットワークに基づくシミュレーション手法は他の量子アルゴリズムにも適用することができる。
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