論文の概要: Faster ground state energy estimation on early fault-tolerant quantum computers via rejection sampling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.09827v1
• Date: Wed, 19 Apr 2023 17:27:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 13:27:45.093741
• Title: Faster ground state energy estimation on early fault-tolerant quantum computers via rejection sampling
• Title（参考訳）: リジェクションサンプリングによる早期フォールトトレラント量子コンピュータの高速基底状態エネルギー推定
• Authors: Guoming Wang, Daniel Stilck Fran\c{c}a, Gumaro Rendon, Peter D. Johnson
• Abstract要約: 我々は基底状態エネルギー推定(GSEE)のための量子アルゴリズムを導入する。 まず、基底状態のエネルギーを推定し、この状態の他の方法と比較して、基底状態のオーバーラップパラメータを2次的に改善する。 第2は、推定基底状態エネルギーが真の基底状態エネルギーの特定の誤差許容範囲内にあることを証明している。
• 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: A major thrust in quantum algorithm development over the past decade has been the search for the quantum algorithms that will deliver practical quantum advantage first. Today's quantum computers and even early fault-tolerant quantum computers will be limited in the number of operations they can implement per circuit. We introduce quantum algorithms for ground state energy estimation (GSEE) that accommodate this design constraint. The first estimates ground state energies and has a quadratic improvement on the ground state overlap parameter compared to other methods in this regime. The second certifies that the estimated ground state energy is within a specified error tolerance of the true ground state energy, addressing the issue of gap estimation that beleaguers several ground state preparation and energy estimation algorithms. We note, however, that the scaling of this certification technique is, unfortunately, worse than that of the GSEE algorithm. These algorithms are based on a novel use of the quantum computer to facilitate rejection sampling. After a classical computer is used to draw samples, the quantum computer is used to accept or reject the samples. The set of accepted samples correspond to draws from a target distribution. While we use this technique for ground state energy estimation, it may find broader application. Our work pushes the boundaries of what operation-limited quantum computers are capable of and thus brings the target of quantum advantage closer to the present.
• Abstract（参考訳）: 過去10年間の量子アルゴリズム開発における大きな推進力は、量子アルゴリズムの探索であり、まずは実用的な量子的優位性を提供する。 今日の量子コンピュータや初期のフォールトトレラント量子コンピュータは、回路ごとに実装できる演算数に制限がある。 この設計制約を満たす基底状態エネルギー推定(GSEE)のための量子アルゴリズムを導入する。 第1報では, 基底状態のエネルギーを推定し, 基底状態のオーバーラップパラメータを, その他の方法と比較して2次的に改善した。 第2の証明は、推定基底状態エネルギーが真の基底状態エネルギーの特定の誤差許容範囲内にあることを証明し、いくつかの基底状態準備とエネルギー推定アルゴリズムを導くギャップ推定の問題に対処する。 しかし、この認証手法のスケーリングは、残念ながらGSEEアルゴリズムのスケーリングよりも悪いことに留意する。 これらのアルゴリズムは、拒絶サンプリングを容易にするために量子コンピュータの新しい利用に基づいている。 古典的なコンピュータでサンプルを描画した後、量子コンピュータはサンプルを受理または拒否するために使用される。 受け入れられたサンプルのセットは、ターゲット分布からのドローに対応する。 我々はこの手法を地中エネルギー推定に利用するが、より広い応用が考えられる。 我々の研究は、操作制限のある量子コンピュータができることの境界を押し上げ、量子アドバンテージのターゲットを現在に近づける。

関連論文リスト

• A quantum implementation of high-order power method for estimating geometric entanglement of pure states [39.58317527488534]
  この研究は、多ビット純状態の絡み合いの幾何学的測度を推定する反復高次電力法の量子的適応を示す。 現在の(ハイブリッドな)量子ハードウェア上で実行可能であり、量子メモリに依存しない。 標準偏極チャネルに基づく単純な理論モデルを用いて,雑音がアルゴリズムに与える影響について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-29T14:40:24Z)
• 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)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• On the feasibility of performing quantum chemistry calculations on quantum computers [0.0]
  分子の基底状態を見つけるための2つの主要な量子アプローチを評価するための2つの基準を提案する。 最初の基準は変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムに適用される。 第2の基準は量子位相推定(QPE)アルゴリズムに適用される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-05T06:41:22Z)
• Perturbation theory with quantum signal processing [0.0]
  量子コンピュータ上で摂動エネルギーを得る量子アルゴリズムを提案する。 提案アルゴリズムはこの目的を達成するために量子信号処理(QSP)を用いる。 この研究は、フォールトトレラント量子コンピュータにおける「説明可能な」量子シミュレーションへの第一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-03T05:20:26Z)
• Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid System [56.39703478198019]
  IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。 我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。 その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T21:54:28Z)
• Quantum algorithm for ground state energy estimation using circuit depth with exponentially improved dependence on precision [1.5831247735039677]
  量子コンピューティングの分野におけるマイルストーンは、最先端の古典的手法よりも早く量子化学や材料の問題を解決することである。 我々は,このコストを精度のビット数で線形に増大させる基底状態エネルギー推定アルゴリズムを開発した。 これらの特徴により、初期のフォールトトレラント量子コンピューティングの時代において、我々のアルゴリズムは量子優位性を実現するための有望な候補となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-14T17:58:12Z)
• Reducing the cost of energy estimation in the variational quantum eigensolver algorithm with robust amplitude estimation [50.591267188664666]
  量子化学と材料は、量子コンピューティングの最も有望な応用の1つである。 これらの領域における産業関連問題とそれを解決する量子アルゴリズムとの整合性については、まだ多くの研究が続けられている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-14T16:51:36Z)
• Low-rank quantum state preparation [1.5427245397603195]
  本稿では,従来のコンピュータに計算複雑性をオフロードすることで,状態準備回路の深さを削減するアルゴリズムを提案する。 この近似が今日の量子プロセッサよりも優れていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-04T19:56:21Z)
• Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg Atoms [55.41644538483948]
  我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。 計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。 我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T23:29:53Z)
• An Application of Quantum Annealing Computing to Seismic Inversion [55.41644538483948]
  小型地震インバージョン問題を解決するために,D波量子アニールに量子アルゴリズムを適用した。 量子コンピュータによって達成される精度は、少なくとも古典的コンピュータと同程度である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-06T14:18:44Z)

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。