論文の概要: Approximative lookup-tables and arbitrary function rotations for
facilitating NISQ-implementations of the HHL and beyond
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.05024v1
- Date: Thu, 8 Jun 2023 08:22:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-09 15:34:54.495881
- Title: Approximative lookup-tables and arbitrary function rotations for
facilitating NISQ-implementations of the HHL and beyond
- Title（参考訳）: hhlおよびbeyondのnisq実装を促進する近似ルックアップテーブルと任意の関数回転
- Authors: Petros Stougiannidis, Jonas Stein, David Bucher, Sebastian Zielinski,
Claudia Linnhoff-Popien, Sebastian Feld
- Abstract要約: 本稿では,HHLにおける算術サブルーチンを強化する回路近似手法を提案する。
単純かつ強力な近似手法を提供することにより,これらの回路の深さを小さくすることができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.1003703380200545
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Many promising applications of quantum computing with a provable speedup
center around the HHL algorithm. Due to restrictions on the hardware and its
significant demand on qubits and gates in known implementations, its execution
is prohibitive on near-term quantum computers. Aiming to facilitate such
NISQ-implementations, we propose a novel circuit approximation technique that
enhances the arithmetic subroutines in the HHL, which resemble a particularly
resource-demanding component in small-scale settings. For this, we provide a
description of the algorithmic implementation of space-efficient rotations of
polynomial functions that do not demand explicit arithmetic calculations inside
the quantum circuit. We show how these types of circuits can be reduced in
depth by providing a simple and powerful approximation technique. Moreover, we
provide an algorithm that converts lookup-tables for arbitrary function
rotations into a structure that allows an application of the approximation
technique. This allows implementing approximate rotation circuits for many
polynomial and non-polynomial functions. Experimental results obtained for
realistic early-application dimensions show significant improvements compared
to the state-of-the-art, yielding small circuits while achieving good
approximations.
- Abstract（参考訳）: hhlアルゴリズムの周りに証明可能なスピードアップセンターを持つ量子コンピューティングの多くの有望な応用。
ハードウェアの制限と、既知の実装における量子ビットやゲートに対する大きな需要のため、その実行は短期量子コンピュータでは禁止されている。
NISQ実装の促進を目的として,HHLにおける演算サブルーチンを強化する新しい回路近似手法を提案する。
そこで本研究では,量子回路内での算術演算を必要としない多項式関数の空間効率回転のアルゴリズム的実装について述べる。
本稿では, 単純かつ強力な近似手法を提供することにより, 回路の深さを低減できることを示す。
さらに,任意の関数回転に対するルックアップテーブルを近似手法の適用を可能にする構造に変換するアルゴリズムを提供する。
これにより、多くの多項式および非多項関数の近似回転回路を実装することができる。
現実的な早期応用次元に対して得られた実験結果は、最先端の回路に比べて大幅に改善され、良好な近似が得られた。
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