Fugu-MT 論文翻訳(概要): Efficient tensor network simulation of IBM's largest quantum processors

論文の概要: Efficient tensor network simulation of IBM's largest quantum processors

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.15642v2
Date: Mon, 16 Oct 2023 13:19:06 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-10-18 03:17:12.877696
Title: Efficient tensor network simulation of IBM's largest quantum processors
Title（参考訳）: IBM最大の量子プロセッサの効率的なテンソルネットワークシミュレーション
Authors: Siddhartha Patra, Saeed S. Jahromi, Sukhbinder Singh, Roman Orus
Abstract要約: 量子インスパイアされた2dテンソルネットワークがIBMの最大の量子プロセッサを効率的に正確にシミュレートできることを示す。グラフベース射影絡み合ったペア状態(gPEPS)を用いた複素量子多体系の力学をシミュレートする。この結果から,gPEPSは格子ベースの量子ビット接続で量子コンピュータを効率的にシミュレートするための自然なツールであることが示唆された。
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: We show how quantum-inspired 2d tensor networks can be used to efficiently and accurately simulate the largest quantum processors from IBM, namely Eagle (127 qubits), Osprey (433 qubits) and Condor (1121 qubits). We simulate the dynamics of a complex quantum many-body system -- specifically, the kicked Ising experiment considered recently by IBM in Nature 618, p. 500-505 (2023) -- using graph-based Projected Entangled Pair States (gPEPS), which was proposed by some of us in PRB 99, 195105 (2019). Our results show that simple tensor updates are already sufficient to achieve very large unprecedented accuracy with remarkably low computational resources for this model. Apart from simulating the original experiment for 127 qubits, we also extend our results to 433 and 1121 qubits, and for evolution times around 8 times longer, thus setting a benchmark for the newest IBM quantum machines. We also report accurate simulations for infinitely-many qubits. Our results show that gPEPS are a natural tool to efficiently simulate quantum computers with an underlying lattice-based qubit connectivity, such as all quantum processors based on superconducting qubits.
Abstract（参考訳）: 量子インスパイアされた2dテンソルネットワークを用いて、ibmの最大の量子プロセッサであるeagle (127 qubits)、osprey (433 qubits)、condor (1121 qubits)を効率的に正確にシミュレートする方法を示す。我々は、複雑な量子多体系の力学をシミュレートする -- 特に、IBMが最近Nature 618, p. 500-505 (2023)で検討したキックドイジング実験は、グラフベースの射影エンタングルドペアステート(gPEPS)を使用しており、PRB 99, 195105 (2019)で提案されている。以上の結果から, 単純なテンソル更新は, 計算資源を極端に少なくして, 極めて大きな精度を実現するのに十分であることが示唆された。 127量子ビットの当初の実験をシミュレートすることとは別に、その結果を433量子ビットと1121量子ビットに拡張し、進化の時間を約8倍長くすることで、最新のIBM量子マシンのベンチマークを設定します。また、無限個の量子ビットの正確なシミュレーションを報告する。その結果、gpepsは超伝導量子ビットに基づく全ての量子プロセッサのような格子ベースの量子ビット接続で量子コンピュータを効率的にシミュレートする自然なツールであることがわかった。

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