論文の概要: Towards adiabatic quantum computing using compressed quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.05544v1
• Date: Thu, 9 Nov 2023 17:45:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-10 14:27:47.482399
• Title: Towards adiabatic quantum computing using compressed quantum circuits
• Title（参考訳）: 圧縮量子回路を用いた断熱量子コンピューティングに向けて
• Authors: Conor Mc Keever, Michael Lubasch
• Abstract要約: 断熱量子コンピューティングのための量子回路を最適化するネットワークアルゴリズムについて述べる。 最適化には反断熱駆動が含まれており、変分行列積演算子を用いて断熱ゲージポテンシャルを表現している。
• 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 describe tensor network algorithms to optimize quantum circuits for adiabatic quantum computing. To suppress diabatic transitions, we include counterdiabatic driving in the optimization and utilize variational matrix product operators to represent adiabatic gauge potentials. Traditionally, Trotter product formulas are used to turn adiabatic time evolution into quantum circuits and the addition of counterdiabatic driving increases the circuit depth per time step. Instead, we classically optimize a parameterized quantum circuit of fixed depth to simultaneously capture adiabatic time evolution together with counterdiabatic driving over many time steps. The methods are applied to the ground state preparation of quantum Ising chains of sizes $N = 7$ - $31$ with transverse and longitudinal fields. We show that the classically optimized circuits can significantly outperform Trotter product formulas. Furthermore, we discuss how the approach can be used for combinatorial optimization.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子回路を最適化するテンソルネットワークアルゴリズムについて述べる。 ダイアバティック遷移を抑制するために, 逆ダイアバティック駆動を最適化に含め, 変分行列積作用素を用いて断熱ゲージポテンシャルを表現する。 伝統的に、トロッター積公式は断熱時間進化を量子回路に変換するために用いられ、反断熱駆動の追加は時間ステップ当たりの回路深さを増加させる。 代わりに、固定深さのパラメータ化量子回路を古典的に最適化し、多くの時間ステップで反断熱駆動とともに断熱時間進化を同時に捉える。 これらの方法は、横方向および長手方向の場の量子イジング鎖の基底状態の準備にN = 7$ - 311$で適用される。 古典的に最適化された回路は、トロッター積公式を著しく上回ることを示す。 さらに,この手法が組合せ最適化にどのように利用できるかについて議論する。

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