論文の概要: Qutrit Circuits and Algebraic Relations: A Pathway to Efficient Spin-1 Hamiltonian Simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.00740v2
• Date: Wed, 20 Dec 2023 06:52:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-21 21:46:55.046301
• Title: Qutrit Circuits and Algebraic Relations: A Pathway to Efficient Spin-1 Hamiltonian Simulation
• Title（参考訳）: 量子回路と代数関係:効率的なスピン-1ハミルトニアンシミュレーションへの経路
• Authors: Oluwadara Ogunkoya, Joonho Kim, Bo Peng, A. Bar{\i}\c{s} \"Ozg\"uler, Yuri Alexeev
• Abstract要約: 本稿では、Quditベースのアプローチ、特にQuditベースの回路の高忠実性実装における課題について述べる。 クディット回路の忠実性を高めるための革新的なアプローチとして、ヤン・バクスターのようなターンオーバー方程式のような代数的関係を探求する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.082536657383077
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum information processing has witnessed significant advancements through the application of qubit-based techniques within universal gate sets. Recently, exploration beyond the qubit paradigm to $d$-dimensional quantum units or qudits has opened new avenues for improving computational efficiency. This paper delves into the qudit-based approach, particularly addressing the challenges presented in the high-fidelity implementation of qudit-based circuits due to increased complexity. As an innovative approach towards enhancing qudit circuit fidelity, we explore algebraic relations, such as the Yang-Baxter-like turnover equation, that may enable circuit compression and optimization. The paper introduces the turnover relation for the three-qutrit time propagator and its potential use in reducing circuit depth. We further investigate whether this relation can be generalized for higher-dimensional quantum circuits, including a focused study on the one-dimensional spin-1 Heisenberg model. Our work outlines both rigorous and numerically efficient approaches to potentially achieve this generalization, providing a foundation for further explorations in the field of qudit-based quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 量子情報処理は、普遍ゲートセット内に量子ビットベースの技術を適用することで、大きな進歩をみせた。 最近、量子ビットパラダイムを越えて、d$-dimensional quantum unit(qudits)への探索が、計算効率を改善するための新しい道を開いた。 本稿では,quditベースの回路の高信頼化における課題を,複雑化に伴う課題として,quditベースの手法を考察する。 クディット回路の忠実性を高めるための革新的なアプローチとして、回路圧縮と最適化を可能にするヤン・バクスター型ターンオーバー方程式のような代数的関係を探索する。 本稿では,3量子時間プロパゲータのターンオーバー関係とその回路深さ低減への応用について紹介する。 さらに、この関係が高次元量子回路に一般化できるかどうかを考察し、1次元スピン-1ハイゼンベルクモデルについての研究を含む。 我々の研究は、この一般化を実現するための厳密かつ数値的なアプローチを概説し、キューディットベースの量子コンピューティングの分野におけるさらなる探索の基礎となる。

関連論文リスト

• Transformer for Parameterized Quantum Circuits Expressibility Prediction [5.368973814856243]
  本研究では,パラメータ化量子回路の表現性予測におけるトランスフォーマーモデルの有効性について検討した。 ゲートワイズ法により生成されるノイズレス回路を含む2つのデータセットを構築し, 量子ビット, ゲート数, 深さで変動する。 Transformerモデルはこれらのデータセットに基づいてトレーニングされ、回路特性と表現性の間の複雑な関係をキャプチャする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-29T07:34:07Z)
• Adaptive Circuit Learning of Born Machine: Towards Realization of Amplitude Embedding and Data Loading [7.88657961743755]
  本稿では,ACLBM(Adaptive Circuit Learning of Born Machine)という新しいアルゴリズムを提案する。 我々のアルゴリズムは、ターゲット状態に存在する複雑な絡み合いを最もよく捉える2ビットの絡み合いゲートを選択的に統合するように調整されている。 実験結果は、振幅埋め込みによる実世界のデータの符号化における我々のアプローチの習熟度を裏付けるものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-29T16:47:31Z)
• Characterization, synthesis, and optimization of quantum circuits over multiple-control $\textit{Z}$-rotation gates: A systematic study [4.385466953937176]
  我々は,Multiple-control $Z$-rotation (MCZR) ゲートからなる量子回路をプリミティブとして研究する。 我々は任意のMCZR回路の深さを効果的に最適化するフレキシブルな反復アルゴリズムと共にゲート交換戦略を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-18T06:34:18Z)
• Robust Quantum Arithmetic Operations with Intermediate Qutrits in the NISQ-era [9.769081901589614]
  NISQ(Noisy Intermediate Scale Quantum)の開発により、量子アルゴリズムの重要性が高まっている。 本稿では,ゲート数と回路深度をTゲートとアンシラなしで効率的に実装するための中間クォート法を提案する。 回路深度を減らし,回路効率を向上するため,誤差発生確率の低下が顕著であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-21T19:00:53Z)
• Quantum circuit debugging and sensitivity analysis via local inversions [62.997667081978825]
  本稿では,回路に最も影響を及ぼす量子回路の断面をピンポイントする手法を提案する。 我々は,IBM量子マシン上に実装されたアルゴリズム回路の例に応用して,提案手法の実用性と有効性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-12T19:39:31Z)
• Gaussian initializations help deep variational quantum circuits escape from the barren plateau [87.04438831673063]
  近年、変分量子回路は量子シミュレーションや量子機械学習に広く用いられている。 しかし、ランダムな構造を持つ量子回路は、回路深さと量子ビット数に関して指数関数的に消える勾配のため、トレーニング容易性が低い。 この結果、ディープ量子回路は実用的なタスクでは実現できないという一般的な信念が導かれる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-17T15:06:40Z)
• 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)
• Preparation of excited states for nuclear dynamics on a quantum computer [117.44028458220427]
  量子コンピュータ上で励起状態を作成するための2つの異なる方法を研究する。 シミュレーションおよび実量子デバイス上でこれらの手法をベンチマークする。 これらの結果から,フォールトトレラントデバイスに優れたスケーリングを実現するために設計された量子技術が,接続性やゲート忠実性に制限されたデバイスに実用的なメリットをもたらす可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-28T17:21:25Z)
• QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of quantum circuits [69.43216268165402]
  QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。 Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。 ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-21T15:36:25Z)
• Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
  変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。 本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。 この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)

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。