論文の概要: Digital-Analog Quantum Computation with Arbitrary Two-Body Hamiltonians

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.00966v1
• Date: Mon, 3 Jul 2023 12:36:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-05 13:08:06.034564
• Title: Digital-Analog Quantum Computation with Arbitrary Two-Body Hamiltonians
• Title（参考訳）: 任意の2体ハミルトニアンのディジタルアナログ量子計算
• Authors: Mikel Garcia-de-Andoin, \'Alvaro Saiz, Pedro P\'erez-Fern\'andez, Lucas Lamata, Izaskun Oregi, Mikel Sanz
• Abstract要約: デジタルアナログ量子コンピューティング(Digital-analog quantum computing)は、アナログハミルトン資源と単一量子ゲートを併用した計算パラダイムである。 任意の2体ターゲットハミルトニアンを$n$ qubitsでシミュレーションするには、少なくとも$mathcalO(n2)$アナログブロックが必要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Digital-analog quantum computing is a computational paradigm which employs an analog Hamiltonian resource together with single-qubit gates to reach universality. The original protocol to simulate an arbitrary Hamiltonian was explicitly constructed for an Ising Hamiltonian as the analog resource. Here, we extend this scheme to employ an arbitrary two-body source Hamiltonian, enhancing the experimental applicability of this computational paradigm. We show that the simulation of an arbitrary two-body target Hamiltonian of $n$ qubits requires at most $\mathcal{O}(n^2)$ analog blocks. Additionally, for further reducing the number of blocks, we propose an approximation technique by fixing the number of digital-analog blocks in which we optimize the angles of the single-qubit rotations and the times of the analog blocks. These techniques provide a new useful toolbox for enhancing the applicability and impact of the digital-analog paradigm on NISQ devices.
• Abstract（参考訳）: デジタルアナログ量子コンピューティング(Digital-analog quantum computing)は、アナログハミルトン資源と単一量子ゲートを併用した計算パラダイムである。 任意のハミルトニアンをシミュレートする元のプロトコルは、イジングハミルトニアンをアナログリソースとして明示的に構築された。 ここでは、このスキームを任意の2体源ハミルトニアンに拡張し、この計算パラダイムの実験的適用性を高める。 任意の2体ターゲットハミルトニアンを$n$ qubitsでシミュレーションするには、少なくとも$\mathcal{O}(n^2)$アナログブロックが必要である。 さらに,ブロック数をさらに削減するために,単一キュービット回転の角度とアナログブロックの時刻を最適化するディジタル・アナログブロックの数を固定し,近似手法を提案する。 これらの技術は、NISQデバイスにおけるデジタルアナログパラダイムの適用性と影響を高めるために有用な新しいツールボックスを提供する。

関連論文リスト

• Practical Quantum Circuit Implementation for Simulating Coupled Classical Oscillators [1.3140209441982318]
  本研究では, 1次元バネ質量系をシミュレーションするための量子回路の構築と実装を行う。 この回路に基づくハミルトニアンシミュレーションアプローチは、計算コストを大幅に削減し、将来の量子ハードウェアに関する大規模な多体研究を可能にする可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-10T16:53:56Z)
• Local Hamiltonian decomposition and classical simulation of parametrized quantum circuits [0.0]
  我々は、量子回路(PQC)を$n$ qubitsでシミュレートするために、O(K, 2n)$という古典的な複雑性のアルゴリズムを開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-24T00:30:31Z)
• Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
  我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。 我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z)
• A Quadratic Speedup in Finding Nash Equilibria of Quantum Zero-Sum Games [102.46640028830441]
  最適行列乗算重み更新(OMMWU)アルゴリズムを導入し,平均収束複雑性を$mathcalO(d/epsilon)$ to $epsilon$-Nash equilibriaとする。 この二次的なスピードアップは、量子ゼロサムゲームにおける$epsilon$-Nash平衡の計算のための新しいベンチマークを定めている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-17T20:38:38Z)
• Efficient Quantum Simulation of Electron-Phonon Systems by Variational Basis State Encoder [12.497706003633391]
  電子フォノン系のデジタル量子シミュレーションでは、無限のフォノン準位をN$基底状態に切り詰める必要がある。 量子ビット数と量子ゲート数のスケーリングを削減できる変分基底状態符号化アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-04T04:23:53Z)
• Quantum Resources Required to Block-Encode a Matrix of Classical Data [56.508135743727934]
  回路レベルの実装とリソース推定を行い、古典データの高密度な$Ntimes N$行列をブロックエンコードして$epsilon$を精度良くすることができる。 異なるアプローチ間のリソーストレードオフを調査し、量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)の2つの異なるモデルの実装を検討する。 我々の結果は、単純なクエリの複雑さを超えて、大量の古典的データが量子アルゴリズムにアクセスできると仮定された場合のリソースコストの明確な図を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-07T18:00:01Z)
• Phenomenological Theory of Variational Quantum Ground-State Preparation [0.0]
  変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムは、偏光量子回路を利用するハミルトンの基底状態を作成することを目的としている。 アルゴリズムの成功は学習率などの他のパラメータに大きく依存していることが示される。 ギャップが閉じた場合に使用する対称性向上型シミュレーションプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-12T18:00:04Z)
• Twisted hybrid algorithms for combinatorial optimization [68.8204255655161]
  提案されたハイブリッドアルゴリズムは、コスト関数をハミルトニアン問題にエンコードし、回路の複雑さの低い一連の状態によってエネルギーを最適化する。 レベル$p=2,ldots, 6$の場合、予想される近似比をほぼ維持しながら、レベル$p$を1に減らすことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-01T19:47:16Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Quantum Simulation of Second-Quantized Hamiltonians in Compact Encoding [0.0]
  コンパクト符号化における第二量子化ハミルトニアンに対するスパースハミルトニアンシミュレーション手法の使い方を示す。 また、自由ボソン理論やフェルミオン理論、$phi4$-理論、巨大な湯川モデルなど、いくつかの応用例についても述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-23T14:13:40Z)
• Fixed Depth Hamiltonian Simulation via Cartan Decomposition [59.20417091220753]
  時間に依存しない深さの量子回路を生成するための構成的アルゴリズムを提案する。 一次元横フィールドXYモデルにおけるアンダーソン局在化を含む、モデルの特殊クラスに対するアルゴリズムを強調する。 幅広いスピンモデルとフェルミオンモデルに対して正確な回路を提供するのに加えて、我々のアルゴリズムは最適なハミルトニアンシミュレーションに関する幅広い解析的および数値的な洞察を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-01T19:06:00Z)

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。