論文の概要: Accelerating Quantum Algorithms with Precomputation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.09638v3
- Date: Wed, 21 Feb 2024 02:10:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-22 21:18:48.692918
- Title: Accelerating Quantum Algorithms with Precomputation
- Title（参考訳）: 事前計算による量子アルゴリズムの高速化
- Authors: William J. Huggins, Jarrod R. McClean
- Abstract要約: 本稿では,量子事前計算が可能な量子アルゴリズムのモデルを提案する。
我々は、このコストモデルにおいて標準モデルよりも効率的に実装できる2種類のユニタリを解析する。
量子事前計算は量子優位を求める新しいアリーナを提供する可能性があることを示唆する例がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.07844740998777404
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Real-world applications of computing can be extremely time-sensitive. It
would be valuable if we could accelerate such tasks by performing some of the
work ahead of time. Motivated by this, we propose a cost model for quantum
algorithms that allows quantum precomputation, i.e., for a polynomial amount of
"free" computation before the input to an algorithm is fully specified, and
methods for taking advantage of it. We analyze two families of unitaries that
are asymptotically more efficient to implement in this cost model than in the
standard one. The first example of quantum precomputation, based on density
matrix exponentiation, could offer an exponential advantage under certain
conditions. The second example uses a variant of gate teleportation to achieve
a quadratic advantage when compared with implementing the unitaries directly.
These examples hint that quantum precomputation may offer a new arena in which
to seek quantum advantage.
- Abstract（参考訳）: 実世界のコンピューティング応用は極めて時間に敏感である。
事前の作業を行うことで、こうしたタスクを加速させることができれば、価値があるでしょう。
そこで本研究では,アルゴリズムへの入力が完全に指定される前の多項式量である「自由」計算に対して,量子プリ計算が可能な量子アルゴリズムのコストモデルと,それを利用する方法を提案する。
このコストモデルを実装するのに標準モデルよりも漸近的に効率的であるユニタリの2つのファミリーを分析した。
密度行列指数に基づく量子事前計算の最初の例は、ある条件下で指数的な優位性を与える。
第2の例はゲートテレポーテーションの変種を使用して、ユニタリを直接実装した場合と比較して二次的な利点を達成する。
これらの例は、量子事前計算が量子優位を求める新しいアリーナを提供する可能性を示唆している。
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