論文の概要: Mixed-Dimensional Quantum Circuit Simulation with Decision Diagrams
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.12332v1
- Date: Wed, 23 Aug 2023 18:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-25 16:46:40.902022
- Title: Mixed-Dimensional Quantum Circuit Simulation with Decision Diagrams
- Title（参考訳）: 決定図を用いた混合次元量子回路シミュレーション
- Authors: Kevin Mato and Stefan Hillmich and Robert Wille
- Abstract要約: 決定図(DD)に基づく混合次元システムを扱うクーディットシミュレータを提案する。
シミュレータは、100キューディット以上の特定のユースケースを1つの回路に含む、混合次元回路を効率的にシミュレートすることができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.814234334620511
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computers promise to solve several categories of problems faster than
classical computers ever could. Current research mostly focuses on qubits,
i.e., systems where the unit of information can assume only two levels.
However, the underlying physics of most (if not all) of the technological
platforms supports more than two levels, commonly referred to as qudits.
Performing computations with qudits increases the overall complexity while, at
the same time, reducing the number of operations and providing a lower error
rate. Furthermore, qudits with different number of levels can be mixed in one
system to ease the experimental control and keep representations as compact as
possible. Exploiting these capabilities requires dedicated software support to
tackle the increased complexity in an automated and efficient fashion. In this
paper, we present a qudit simulator that handles mixed-dimensional systems
based on Decision Diagrams (DDs). More precisely, we discuss the type of
decision diagram introduced as underlying data structure as well as the
resulting implementation. Experimental evaluations demonstrate that the
proposed solution is capable of efficiently simulating mixed-dimensional
quantum circuits, with specific use cases including more than 100 qudits in one
circuit. The source code of the simulator is available via
github.com/cda-tum/MiSiM under the MIT~license.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、従来のコンピュータよりも早く、いくつかのカテゴリの問題を解決することを約束している。
現在の研究は主に量子ビット、すなわち情報単位が2段階しか想定できないシステムに焦点を当てている。
しかし、技術プラットフォームのほとんど(すべてではないにせよ)の基礎となる物理学は、一般的にquditsと呼ばれる2つ以上のレベルをサポートする。
quditsで計算を実行すると、全体的な複雑さが増し、同時に操作数を減少させ、エラー率を低下させる。
さらに、異なるレベル数のキューディットを1つのシステムに混合することで、実験的な制御を容易にし、表現を可能な限りコンパクトに保つことができる。
これらの機能を利用するには、自動化され効率的な方法で複雑さの増加に取り組むために、専用のソフトウェアサポートが必要です。
本稿では,意思決定図(dds)に基づく混合次元システムを扱うquditシミュレータを提案する。
より正確には、基盤となるデータ構造として導入された決定ダイアグラムの種類と結果の実装について論じる。
実験により,混合次元量子回路を1つの回路に100キューディット以上を含む特定のユースケースで効率的にシミュレーションできることを示した。
シミュレータのソースコードはMITライセンスの下でgithub.com/cda-tum/MiSiMで入手できる。
関連論文リスト
- Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか?
我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。
我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z) - Quantum algorithms: A survey of applications and end-to-end complexities [90.05272647148196]
期待されている量子コンピュータの応用は、科学と産業にまたがる。
本稿では,量子アルゴリズムの応用分野について検討する。
私たちは、各領域における課題と機会を"エンドツーエンド"な方法で概説します。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-04T17:53:55Z) - A Classical Architecture For Digital Quantum Computers [21.99729700579818]
ボトルネックのスケーリング デジタル量子コンピュータの作成は、量子計算と古典的コンポーネントの両方の課題を引き起こす。
我々は,古典的なアーキテクチャを提示し,後者の課題の包括的リストに一度に対処し,それをエンドツーエンドシステムで完全に実装する。
我々のアーキテクチャは、大規模量子プロセッサのスケーラブルで高精度な制御を可能にし、量子ハードウェアの進化する要求に対応する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-23T17:44:06Z) - Variational Quantum Eigensolver for Classification in Credit Sales Risk [0.5524804393257919]
本稿では,変分量子固有解器(VQE)といわゆるSWAP-Testに基づく量子回路について考察する。
活用されたデータセットでは、2つのクラスが観察できる。
この解はコンパクトであり、対数的に増加するキュービット数だけを必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-05T23:08:39Z) - The Basis of Design Tools for Quantum Computing: Arrays, Decision
Diagrams, Tensor Networks, and ZX-Calculus [55.58528469973086]
量子コンピュータは、古典的コンピュータが決して起こらない重要な問題を効率的に解決することを約束する。
完全に自動化された量子ソフトウェアスタックを開発する必要がある。
この研究は、今日のツールの"内部"の外観を提供し、量子回路のシミュレーション、コンパイル、検証などにおいてこれらの手段がどのように利用されるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-10T19:00:00Z) - Towards Neural Variational Monte Carlo That Scales Linearly with System
Size [67.09349921751341]
量子多体問題(Quantum many-body problem)は、例えば高温超伝導体のようなエキゾチックな量子現象をデミストする中心である。
量子状態を表すニューラルネットワーク(NN)と変分モンテカルロ(VMC)アルゴリズムの組み合わせは、そのような問題を解決する上で有望な方法であることが示されている。
ベクトル量子化技術を用いて,VMCアルゴリズムの局所エネルギー計算における冗長性を利用するNNアーキテクチャVector-Quantized Neural Quantum States (VQ-NQS)を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-21T19:00:04Z) - Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid
System [56.39703478198019]
IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。
我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。
その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-22T21:54:28Z) - Quantum Sparse Coding [5.130440339897477]
我々はスパース符号化のための量子インスピレーション付きアルゴリズムを開発した。
量子コンピュータとイジングマシンの出現は、より正確な推定につながる可能性がある。
我々はLightrの量子インスパイアされたデジタルプラットフォーム上でシミュレーションデータを用いて数値実験を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-08T13:00:30Z) - Efficient realization of quantum algorithms with qudits [0.70224924046445]
マルチレベル量子システム(キューディット)を用いた量子アルゴリズムの効率的な実装手法を提案する。
提案手法は,Quditベースのプロセッサのパラメータに依存する標準量子ビット方式の回路のトランスパイレーションを用いる。
特定の普遍集合から取られた単一量子ゲートと2量子ゲートの列に量子回路を変換する明示的なスキームを提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-08T11:09:37Z) - Adiabatic Quantum Graph Matching with Permutation Matrix Constraints [75.88678895180189]
3次元形状と画像のマッチング問題は、NPハードな置換行列制約を持つ二次代入問題(QAP)としてしばしば定式化される。
本稿では,量子ハードウェア上での効率的な実行に適した制約のない問題として,いくつかのQAPの再構成を提案する。
提案アルゴリズムは、将来の量子コンピューティングアーキテクチャにおいて、より高次元にスケールする可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-08T17:59:55Z) - Improved Quantum State Tomography for the Systems with XX+YY Couplings
and Z Readouts [0.20305676256390928]
本稿では、2-qubitの進化をリードアウト演算として用いた量子状態トモグラフィー(QST)の改良を提案する。
量子ビット上でNearest-Neighbor, 2-dimensional, All-to-All接続性を持つSQCシステムにそれぞれ新しいスキームを適用する。
新しいスキームは実装性に優れており、従来のスキームと同等あるいはそれ以上の精度を達成できることが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-29T08:48:55Z)
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。