論文の概要: Simulating quantum circuit expectation values by Clifford perturbation theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.04797v2
• Date: Tue, 11 Jul 2023 15:41:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-12 18:09:48.775365
• Title: Simulating quantum circuit expectation values by Clifford perturbation theory
• Title（参考訳）: クリフォード摂動理論による量子回路期待値のシミュレーション
• Authors: Tomislav Begu\v{s}i\'c and Kasra Hejazi and Garnet Kin-Lic Chan
• Abstract要約: クリフォードゲートと非クリフォードパウリ回転からなる回路の期待値問題を考える。 ハイゼンベルク図形の指数関数的に増大するパウリ項の和の切り離しに基づく摂動的アプローチを導入する。 その結果、この体系的に即効性のある摂動法は、大きな近クリフォード回路の期待値を近似する正確な方法の代替となる可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The classical simulation of quantum circuits is of central importance for benchmarking near-term quantum devices. The fact that gates belonging to the Clifford group can be simulated efficiently on classical computers has motivated a range of methods that scale exponentially only in the number of non-Clifford gates. Here, we consider the expectation value problem for circuits composed of Clifford gates and non-Clifford Pauli rotations, and introduce a heuristic perturbative approach based on the truncation of the exponentially growing sum of Pauli terms in the Heisenberg picture. Numerical results are shown on a Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) benchmark for the E3LIN2 problem and we also demonstrate how this method can be used to quantify coherent and incoherent errors of local observables in Clifford circuits. Our results indicate that this systematically improvable perturbative method offers a viable alternative to exact methods for approximating expectation values of large near-Clifford circuits.
• Abstract（参考訳）: 量子回路の古典的シミュレーションは、短期の量子デバイスのベンチマークにおいて重要となる。 クリフォード群に属するゲートが古典的コンピュータ上で効率的にシミュレートできるという事実は、非クリフォードゲートの数でのみ指数関数的にスケールする様々な方法の動機となった。 ここでは、クリフォードゲートと非クリフォードパウリ回転からなる回路の期待値問題を考察し、ハイゼンベルク図における指数的に増大するパウリ項の和のトランケーションに基づくヒューリスティックな摂動的アプローチを導入する。 e3lin2問題に対する量子近似最適化アルゴリズム (qaoa) ベンチマークで数値計算を行い, クリフォード回路における局所可観測器のコヒーレントおよび非コヒーレント誤差の定量化に本手法が有効であることを示す。 以上の結果から,本手法は大規模ニアクリフォード回路の期待値の近似化に有効な代替手段であることが示唆された。

関連論文リスト

• QuCLEAR: Clifford Extraction and Absorption for Significant Reduction in Quantum Circuit Size [8.043057448895343]
  現在利用可能な量子デバイスは、実行された量子回路の忠実さを低下させるノイズの多い量子ゲートに悩まされている。 本稿では,量子回路の最適化を目的としたコンパイルフレームワークQuCLEARを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-23T18:03:57Z)
• Simulation of IBM's kicked Ising experiment with Projected Entangled Pair Operator [71.10376783074766]
  我々は最近,誤りを軽減した量子回路を用いてエミュレートされた127量子ビットキックド・イジングモデルの古典的シミュレーションを行った。 提案手法はハイゼンベルク図の射影的絡み合ったペア作用素(PEPO)に基づいている。 我々はクリフォード展開理論を開発し、正確な期待値を計算し、それらをアルゴリズムの評価に利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-06T10:24:23Z)
• Classical benchmarking of zero noise extrapolation beyond the exactly-verifiable regime [1.2569180784533303]
  実験結果をハイゼンベルク進化の行列積演算子シミュレーションと比較する。 異なる古典的アプローチの間では、最大で20%の差が見られます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-30T17:57:26Z)
• Partitioning Quantum Chemistry Simulations with Clifford Circuits [1.0286890995028481]
  現在の量子コンピューティングハードウェアは、少数でノイズの多い量子ビットの可用性によって制限されている。 量子回路の枠組みに留まりながら,古典的および近古典的処理の限界について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T13:05:19Z)
• A single $T$-gate makes distribution learning hard [56.045224655472865]
  この研究は、局所量子回路の出力分布の学習可能性に関する広範な評価を提供する。 ハイブリッド量子古典アルゴリズムを含む多種多様な学習アルゴリズムにおいて、深度$d=omega(log(n))$ Clifford回路に関連する生成的モデリング問題さえも困難であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T08:04:15Z)
• Clifford Circuit Initialisation for Variational Quantum Algorithms [0.0]
  本稿では,中間規模量子コンピュータに適用可能な変分量子アルゴリズムの初期化手法を提案する。 本手法の有効性を数値的に検証し,ハミルトン構造,量子ビット数,回路深さに依存する方法について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-04T15:59:33Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Learnability of the output distributions of local quantum circuits [53.17490581210575]
  2つの異なるオラクルモデルにおいて、量子回路Bornマシンの学習可能性について検討する。 我々はまず,超対数深度クリフォード回路の出力分布がサンプル効率良く学習できないという負の結果を示した。 より強力なオラクルモデル、すなわちサンプルに直接アクセスすると、局所的なクリフォード回路の出力分布は計算効率よくPACを学習可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-11T18:00:20Z)
• Simulating quench dynamics on a digital quantum computer with data-driven error mitigation [62.997667081978825]
  本稿では、実量子データにおけるノイズの影響を軽減するために用いられる、クリフォードデータ回帰に基づくいくつかの手法の最初の実装の1つを示す。 一般に、クリフォードデータ回帰に基づく手法は、ゼロノイズ外挿法と比較して有利である。 これはこの種の研究でこれまで調査された中で最大のシステムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-23T16:56:14Z)
• Quadratic Clifford expansion for efficient benchmarking and initialization of variational quantum algorithms [0.8808007156832224]
  変分量子アルゴリズムは、短期量子コンピュータの魅力的な応用であると考えられている。 本稿では,変分量子アルゴリズムの効率的なベンチマークのための摂動的アプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-19T16:09:00Z)
• Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
  Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。 観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-05T20:11:53Z)

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。