論文の概要: Simulating quantum computation: how many "bits" for "it"?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.17287v2
• Date: Sat, 6 Jan 2024 00:16:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-09 23:48:55.576987
• Title: Simulating quantum computation: how many "bits" for "it"?
• Title（参考訳）: 量子計算のシミュレーション: "it" の "bits" はいくつか?
• Authors: Michael Zurel, Cihan Okay, Robert Raussendorf
• Abstract要約: 確率関数からの繰り返しサンプリングにより、マジック状態を用いた量子計算のための古典的シミュレーション法が最近導入された。 シミュレーション手順が追跡しなければならない古典的データの量を分析する。
• 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 recently introduced classical simulation method for universal quantum computation with magic states operates by repeated sampling from probability functions [M. Zurel et al. PRL 260404 (2020)]. This method is closely related to sampling algorithms based on Wigner functions, with the important distinction that Wigner functions can take negative values obstructing the sampling. Indeed, negativity in Wigner functions has been identified as a precondition for a quantum speed-up. However, in the present method of classical simulation, negativity of quasiprobability functions never arises. This model remains probabilistic for all quantum computations. In this paper, we analyze the amount of classical data that the simulation procedure must track. We find that this amount is small. Specifically, for any number $n$ of magic states, the number of bits that describe the quantum system at any given time is $2n^2+O(n)$.
• Abstract（参考訳）: 確率関数 (M. Zurel et al. PRL 260404 (2020)) からの繰り返しサンプリングにより, マジック状態を用いた量子計算の古典的シミュレーション法が導入された。 この手法はwigner関数に基づくサンプリングアルゴリズムと密接に関連しており、wigner関数はサンプリングを妨げる負の値を取ることができるという重要な区別がある。 実際、ウィグナー函数の負性は量子スピードアップの前提条件として特定されている。 しかし, 古典的シミュレーションの手法では, 準確率関数のネガティビティは発生しない。 このモデルは、全ての量子計算に対して確率的である。 本稿では,シミュレーション手順が追跡しなければならない古典的データの量を分析する。 私たちはこの金額が小さいことに気付く。 具体的には、任意の数のマジック状態に対して、任意の時間に量子系を記述するビットの数は、2n^2+o(n)$である。

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