論文の概要: Numerical circuit synthesis and compilation for multi-state preparation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.01816v1
- Date: Tue, 2 May 2023 22:54:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-04 16:18:50.704988
- Title: Numerical circuit synthesis and compilation for multi-state preparation
- Title（参考訳）: 多状態合成のための数値回路合成とコンパイル
- Authors: Aaron Szasz, Ed Younis, Wibe de Jong
- Abstract要約: 短期量子コンピュータは、大きなエラー率と短いコヒーレンス時間を持つ。
状態準備という,一定の入力状態から所定の状態に備える回路
与えられたユニタリ演算を実装する回路、例えば「ユニタリ合成」
- 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: Near-term quantum computers have significant error rates and short coherence
times, so compilation of circuits to be as short as possible is essential. Two
types of compilation problems are typically considered: circuits to prepare a
given state from a fixed input state, called "state preparation"; and circuits
to implement a given unitary operation, for example by "unitary synthesis". In
this paper we solve a more general problem: the transformation of a set of $m$
states to another set of $m$ states, which we call "multi-state preparation".
State preparation and unitary synthesis are special cases; for state
preparation, $m=1$, while for unitary synthesis, $m$ is the dimension of the
full Hilbert space. We generate and optimize circuits for multi-state
preparation numerically. In cases where a top-down approach based on matrix
decompositions is also possible, our method finds circuits with substantially
(up to 40%) fewer two-qubit gates. We discuss possible applications, including
efficient preparation of macroscopic superposition ("cat") states and synthesis
of quantum channels.
- Abstract（参考訳）: 短期量子コンピュータは大きなエラー率と短いコヒーレンス時間を持っているため、回路のコンパイルは可能な限り短いことが不可欠である。
一般に2種類のコンパイル問題が考慮される:「状態準備」と呼ばれる固定入力状態から所定の状態を準備する回路と、例えば「ユニタリ合成」によって与えられたユニタリ操作を実装する回路である。
本稿では、より一般的な問題、すなわち、$m$状態のセットから$m$状態の別のセットへの変換を解決します。
状態準備とユニタリ合成は特別な場合であり、状態準備では$m=1$、ユニタリ合成では$m$はヒルベルト空間全体の次元である。
複数状態準備のための回路を数値的に生成・最適化する。
行列分解に基づくトップダウンアプローチも可能である場合には、実質的に(最大40%)少ない2量子ビットゲートを持つ回路を見つける。
我々は、マクロな重ね合わせ(cat)状態の効率的な調製や量子チャネルの合成など、応用の可能性について議論する。
関連論文リスト
- Learning State Preparation Circuits for Quantum Phases of Matter [0.294944680995069]
本研究では,多体系の基底状態に対する状態準備回路を得るためのフレキシブルで効率的なフレームワークを提案する。
我々は、定数深度回路に対して頑健な量子マルコフ連鎖条件の変種を用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-31T01:10:46Z) - Quantum State Preparation Circuit Optimization Exploiting Don't Cares [6.158168913938158]
量子状態の準備は量子レジスタを初期化し、量子アルゴリズムの実行に必須である。
既存の方法は初期回路を合成し、コンパイラを利用して回路のゲート数を削減する。
そこで,本研究では,従来の回路の代替として,このようなユニタリを識別するピープホール最適化アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-02T18:40:42Z) - Automated Synthesis of Fault-Tolerant State Preparation Circuits for Quantum Error Correction Codes [4.2955091080396075]
任意のCSSコードに対するフォールトトレラントな状態準備回路の自動化手法を提案する。
距離3を超える非決定論的状態準備回路の一般構成を提供する。
結果として得られたメソッドは、ミュンヘン量子ツールキットの一部として公開されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-21T18:00:01Z) - Optimal quantum state tomography with local informationally complete measurements [25.33379738135298]
一般MPS/MPDO状態が有界誤差で復元できるかどうかを,キュービット数で数個の状態コピーだけを用いて検討する。
我々は、典型的な短距離絡み合う状態、ランダムMPS/MPDO状態、一次元ハミルトニアンの熱状態を含む、様々な一般的な多体量子状態に対する正の答えを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-13T17:58:02Z) - Transversal Injection: Using the Surface Code to Prepare Non-Pauli Eigenstates [37.94431794242543]
QEC(Quantum Error Correction)により、多数の物理量子ビットと好ましい論理的誤り率を持つシステムを使用することができる。
トランスバーサル・インジェクション(Transversal Injection)は、量子計算のリソース状態として使用できる論理的非パウリゲン領域を作成する新しい方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-27T03:32:03Z) - Compiling Quantum Circuits for Dynamically Field-Programmable Neutral Atoms Array Processors [5.012570785656963]
動的にフィールドプログラマブルな量子ビットアレイ(DPQA)が量子情報処理のための有望なプラットフォームとして登場した。
本稿では,複数の配列を含むDPQAアーキテクチャについて考察する。
DPQAをベースとしたコンパイル回路では,グリッド固定アーキテクチャに比べてスケーリングオーバヘッドが小さくなることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-06T08:13:10Z) - Quantum Circuit Completeness: Extensions and Simplifications [44.99833362998488]
量子回路に関する最初の完全な方程式理論は、最近導入されたばかりである。
我々は方程式理論を単純化し、いくつかの規則が残りの規則から導出されることを証明した。
完全な方程式理論は、アンシラやクビットの破棄を伴う量子回路に拡張することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-06T13:31:27Z) - Sparse random Hamiltonians are quantumly easy [105.6788971265845]
量子コンピュータの候補は、量子システムの低温特性をシミュレートすることである。
本稿は、ほとんどのランダムハミルトニアンに対して、最大混合状態は十分に良い試行状態であることを示す。
位相推定は、基底エネルギーに近いエネルギーの状態を効率的に生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-07T10:57:36Z) - Universal qudit gate synthesis for transmons [44.22241766275732]
超伝導量子プロセッサを設計する。
本稿では,2量子共振共振ゲートを備えたユニバーサルゲートセットを提案する。
ノイズの多い量子ハードウェアのための$rm SU(16)$ゲートの合成を数値的に実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-08T18:59:53Z) - Automatically Differentiable Quantum Circuit for Many-qubit State
Preparation [1.5662820454886202]
任意の量子数量子ビット状態を効率的に準備するための自動微分可能な量子回路(ADQC)アプローチを提案する。
この回路は、進化した状態と目標状態との間の距離を最小化するためにバック伝搬を用いて潜在ゲートを更新することで最適化される。
我々の研究は、機械学習手法と組み合わせることで、多量子ビットシステムにおける量子回路の「インテリジェントな構成」に光を当てている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-30T12:22:26Z) - Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State
Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。
我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-14T11:05:26Z)
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。