論文の概要: Quadratic speedups of multi-step probabilistic algorithms in state preparation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.03605v1
• Date: Mon, 7 Aug 2023 14:07:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-08 13:23:04.472127
• Title: Quadratic speedups of multi-step probabilistic algorithms in state preparation
• Title（参考訳）: 状態準備における多段階確率アルゴリズムの二次速度向上
• Authors: Hirofumi Nishi and Taichi Kosugi and Yusuke Nishiya and Yu-ichiro Matsushita
• Abstract要約: この欠点に対処するために,多段階確率アルゴリズムを用いた量子振幅増幅(QAA)を提案する。 我々は,QAAを用いた多段階確率的手法により,不完全性の観点からの量子位相推定よりも有利であることを示した。 また,確率的想像時間進化法(PITE)を例として,二次的スピードアップを実証した。
• 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: Quantum state preparation is a fundamental building block for various problems on a quantum computer. A non-unitary operator for that is designed to decay unwanted states contained in an initial state by introducing ancilla qubits, and it acts probabilistically on the initial state. In this study, we clarified that this probabilistic nature is a drag for quantum advantages: the probabilistic algorithms do not accelerate the computational speed over the classical ones. Combining quantum amplitude amplification (QAA) with multi-step probabilistic algorithms is proposed to address this drawback, leading to quadratic speedup and quantum advantages. We have also found that by the multi-step probabilistic method with QAA shows advantages than quantum phase estimation at the viewpoint of infidelity. We also demonstrated it to confirm the quadratic speedup, using a probabilistic imaginary-time evolution (PITE) method as an example.
• Abstract（参考訳）: 量子状態の準備は、量子コンピュータにおける様々な問題の基本的な構築ブロックである。 非単体作用素は、アンシラ量子ビットを導入して初期状態に含まれる不要な状態を減衰するように設計され、初期状態に対して確率的に作用する。 本研究では,この確率的性質が量子的利点の引き金であることを明らかにした。確率的アルゴリズムは古典的アルゴリズムよりも計算速度を加速しない。 量子振幅増幅 (qaa) と多段階確率アルゴリズムを組み合わせることで, この欠点に対処し, 二次速度向上と量子アドバンテージをもたらす。 また,QAAを用いた多段階確率法により,不確実性の観点からの量子位相推定よりも有利であることがわかった。 また,確率的想像時間進化法(PITE)を例として,二次的スピードアップを実証した。

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