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: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-09 15:24:36.810266
- 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
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- 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。
関連論文リスト
- The Algorithm for Solving Quantum Linear Systems of Equations With Coherent Superposition and Its Extended Applications [8.8400072344375]
コヒーレント重ね合わせを持つ方程式の量子線型系を解くための2つの量子アルゴリズムを提案する。
2つの量子アルゴリズムは、ランクと一般解の両方を1つの測定で計算できる。
分析の結果,提案アルゴリズムは主に軽量対称暗号に対する攻撃に適していることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-11T03:03:14Z) - Tensor Quantum Programming [0.0]
本研究では,行列積演算子を量子回路に符号化するアルゴリズムを開発した。
これは、微分方程式、最適化問題、量子化学において頻繁に遭遇する数に対して、最大50量子ビットでの有効性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-20T10:44:00Z) - Scalable Quantum Algorithms for Noisy Quantum Computers [0.0]
この論文は、量子計算資源の要求を減らす2つの主要な技術を開発した。
目的は、現在の量子プロセッサでアプリケーションサイズをスケールアップすることだ。
アルゴリズムの応用の主な焦点は量子システムのシミュレーションであるが、開発したサブルーチンは最適化や機械学習の分野でさらに活用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-01T19:36:35Z) - Quantum Subroutine for Variance Estimation: Algorithmic Design and Applications [80.04533958880862]
量子コンピューティングは、アルゴリズムを設計する新しい方法の基礎となる。
どの場の量子スピードアップが達成できるかという新たな課題が生じる。
量子サブルーチンの設計は、従来のサブルーチンよりも効率的で、新しい強力な量子アルゴリズムに固い柱を向ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-26T09:32:07Z) - Power Characterization of Noisy Quantum Kernels [52.47151453259434]
一般化誤差が小さい場合でも,量子カーネル法は予測能力に乏しい。
我々は、量子計算にノイズの多い量子カーネル法を用いるために重要な警告を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-31T01:02:16Z) - Generalized quantum Arimoto-Blahut algorithm and its application to
quantum information bottleneck [55.22418739014892]
量子アリーモト・ブラフトアルゴリズムをRamakrishnanらにより一般化する。
3つの量子系を持つ量子情報ボトルネックに対して,我々のアルゴリズムを適用した。
数値解析により,我々のアルゴリズムはアルゴリズムよりも優れていることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-19T00:06:11Z) - Quantum Clustering with k-Means: a Hybrid Approach [117.4705494502186]
我々は3つのハイブリッド量子k-Meansアルゴリズムを設計、実装、評価する。
我々は距離の計算を高速化するために量子現象を利用する。
我々は、我々のハイブリッド量子k-平均アルゴリズムが古典的バージョンよりも効率的であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-13T16:04:16Z) - Entanglement and coherence in Bernstein-Vazirani algorithm [58.720142291102135]
Bernstein-Vaziraniアルゴリズムは、オラクルに符号化されたビット文字列を決定できる。
我々はベルンシュタイン・ヴァジラニアルゴリズムの量子資源を詳細に分析する。
絡み合いがない場合、初期状態における量子コヒーレンス量とアルゴリズムの性能が直接関係していることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-26T20:32:36Z) - Establishing trust in quantum computations [0.0]
本稿では, 量子コンピュータがアルゴリズムを実行できる忠実度を計測する手法を提案する。
提案手法は,アルゴリズムの量子回路を,効率よく成功率を計測できる密接な関連回路の集合に変換する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-15T17:44:30Z) - Quantum Algorithms for Unsupervised Machine Learning and Neural Networks [2.28438857884398]
行列積や距離推定といったタスクを解くために量子アルゴリズムを導入する。
これらの結果は、教師なし機械学習のための新しい量子アルゴリズムの開発に使用される。
また、ニューラルネットワークやディープラーニングのための新しい量子アルゴリズムも提示します。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-05T16:36:09Z) - Synthesis of Quantum Circuits with an Island Genetic Algorithm [44.99833362998488]
特定の演算を行うユニタリ行列が与えられた場合、等価な量子回路を得るのは非自明な作業である。
量子ウォーカーのコイン、トフォリゲート、フレドキンゲートの3つの問題が研究されている。
提案したアルゴリズムは量子回路の分解に効率的であることが証明され、汎用的なアプローチとして、利用可能な計算力によってのみ制限される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-06T13:15:25Z)
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。