論文の概要: Classical simulations of noisy variational quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.05400v1
• Date: Thu, 8 Jun 2023 17:52:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-09 13:10:12.886973
• Title: Classical simulations of noisy variational quantum circuits
• Title（参考訳）: 雑音変動量子回路の古典的シミュレーション
• Authors: Enrico Fontana, Manuel S. Rudolph, Ross Duncan, Ivan Rungger, Cristina C\^irstoiu
• Abstract要約: ノイズは量子計算に影響を及ぼし、より正確になるだけでなく、システムのスケールアップとともに古典的なシミュレートも容易になる。 ノイズパラメータ化量子回路の期待値を推定するための古典的シミュレーションアルゴリズムLOWESAを構築した。
• 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: Noise detrimentally affects quantum computations so that they not only become less accurate but also easier to simulate classically as systems scale up. We construct a classical simulation algorithm, LOWESA (low weight efficient simulation algorithm), for estimating expectation values of noisy parameterised quantum circuits. It combines previous results on spectral analysis of parameterised circuits with Pauli back-propagation and recent ideas for simulations of noisy random circuits. We show, under some conditions on the circuits and mild assumptions on the noise, that LOWESA gives an efficient, polynomial algorithm in the number of qubits (and depth), with approximation error that vanishes exponentially in the physical error rate and a controllable cut-off parameter. We also discuss the practical limitations of the method for circuit classes with correlated parameters and its scaling with decreasing error rates.
• Abstract（参考訳）: ノイズは量子計算に悪影響を及ぼし、より正確になるだけでなく、システムのスケールアップとともに古典的なシミュレートも容易になる。 雑音パラメータ化量子回路の期待値を推定するための古典的シミュレーションアルゴリズムLOWESA(lowweight efficient simulation algorithm)を構築した。 パラメータ化回路のスペクトル解析とパウリのバックプロパゲーションと、ノイズランダム回路のシミュレーションに関する最近のアイデアを結合する。 回路上のいくつかの条件とノイズに対する軽度の仮定の下で、LOWESAは物理誤差率と制御可能なカットオフパラメータで指数関数的に消滅する近似誤差を持つ量子ビット数(および深さ)の効率的な多項式アルゴリズムを与えることを示す。 また,相関パラメータを持つ回路クラスの実用的限界と,そのスケーリングと誤差率の低減について考察した。

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