論文の概要: Fast algorithms for classical specifications of stabiliser states and Clifford gates

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10357v1
• Date: Fri, 17 Nov 2023 07:09:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-21 17:29:01.186956
• Title: Fast algorithms for classical specifications of stabiliser states and Clifford gates
• Title（参考訳）: 安定化器状態とクリフォードゲートの古典的仕様に対する高速アルゴリズム
• Authors: Nadish de Silva, Wilfred Salmon, Ming Yin
• Abstract要約: 安定化器形式は、量子コンピューティング、エラー修正、フォールトトレランスにおいて中心的な役割を果たす。 ベクトルが安定化状態であることを検証し、その仕様を振幅、二次形式、チェック行列として相互変換する高速な方法を提案する。 量子ビット数で指数関数的な改善を施して,最もよく知られたブルートフォース法をある程度の桁差で上回るアルゴリズムをPythonで実装する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.79957088262598
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The stabiliser formalism plays a central role in quantum computing, error correction, and fault-tolerance. Stabiliser states are used to encode quantum data. Clifford gates are those which can be easily performed fault-tolerantly in the most common error correction schemes. Their mathematical properties are the subject of significant research interest. Numerical experiments are critical to formulating and testing conjectures involving the stabiliser formalism. In this note, we provide fast methods for verifying that a vector is a stabiliser state, and interconverting between its specification as amplitudes, a quadratic form, and a check matrix. We use these to rapidly check if a given unitary matrix is a Clifford gate and to convert between the matrix of a Clifford gate and its compact specification as a stabiliser tableau. We provide implementations of our algorithms in Python that outperform the best-known brute force methods by some orders of magnitude with asymptotic improvements that are exponential in the number of qubits.
• Abstract（参考訳）: 安定化器形式は、量子コンピューティング、エラー修正、フォールトトレランスにおいて中心的な役割を果たす。 安定化状態は量子データを符号化するために使用される。 クリフォードゲートは、最も一般的な誤り訂正スキームでフォールトトレラントに実行できるものである。 その数学的性質は重要な研究対象となっている。 数値実験は、スタビリザー形式を含む予想の定式化と検証に不可欠である。 本稿では,ベクトルが安定化状態であることを検証し,その仕様を振幅,二次形式,チェック行列として相互変換する高速な方法を提案する。 与えられたユニタリ行列がクリフォードゲートであるかどうかを迅速に確認し、クリフォードゲートの行列とそのコンパクトな仕様を安定化テーブルーとして変換する。 量子ビット数で指数関数的な漸近的改善を施して,最もよく知られたブルートフォース法をある程度のオーダーで上回るアルゴリズムをPythonで実装する。

関連論文リスト

• Disentangling critical quantum spin chains with Clifford circuits [39.58317527488534]
  クリフォード回路は、ゴッテマン・クニルの定理のおかげで、コストで量子状態を切り離すのに利用できる。 このアイデアに基づいて、Clifford Circuits Augmented Matrix Product States (CAMPS) が最近提案され、様々な量子系の絡み合いを低減できることが示されている。 本研究では、スケーリング限界における共形場理論(CFT)によって記述された臨界スピン鎖におけるCAMPS法のパワーについて検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-19T17:39:54Z)
• Magic of the Heisenberg Picture [0.0]
  演算子に対する非安定化資源理論について検討し、これは状態を記述するものと双対である。 作用素空間における安定化器 R'enyi エントロピーアナログは、通常の条件を満たす優れたマジックモノトンである。 このモノトーンは多体マジック生成の構造特性を明らかにし、クリフォード支援テンソルネットワーク法を刺激することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-28T18:00:01Z)
• Hybrid Quantum-Classical Scheduling for Accelerating Neural Network Training with Newton's Gradient Descent [37.59299233291882]
  本稿では,ニュートンのGDを用いたニューラルネットワークトレーニングの高速化を目的とした,ハイブリッド量子古典スケジューラQ-Newtonを提案する。 Q-Newtonは量子と古典的な線形解法を協調する合理化スケジューリングモジュールを使用している。 評価の結果,Q-Newtonは一般的な量子機械と比較してトレーニング時間を大幅に短縮できる可能性が示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-30T23:55:03Z)
• A two-circuit approach to reducing quantum resources for the quantum lattice Boltzmann method [41.66129197681683]
  CFD問題を解決するための現在の量子アルゴリズムは、単一の量子回路と、場合によっては格子ベースの方法を用いる。 量子格子ボルツマン法(QLBM)を用いた新しい多重回路アルゴリズムを提案する。 この問題は2次元ナビエ・ストークス方程式の流動関数-渦性定式化として鋳造され、2次元蓋駆動キャビティフローで検証および試験された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-20T15:32:01Z)
• Clifford Manipulations of Stabilizer States: A graphical rule book for Clifford unitaries and measurements on cluster states, and application to photonic quantum computing [0.9935277311162707]
  クラスタ状態の任意の安定化操作のためのルールブックとテーブルーシミュレータを開発した。 グラフィカルなルールブックを拡張し、デュアルレールフォトニックキュービットクラスタ状態操作を含む。 複数ビット核融合の安定化記述を線形光回路でどのようにマッピングできるかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-04T22:40:24Z)
• Simulation of IBM's kicked Ising experiment with Projected Entangled Pair Operator [71.10376783074766]
  我々は最近,誤りを軽減した量子回路を用いてエミュレートされた127量子ビットキックド・イジングモデルの古典的シミュレーションを行った。 提案手法はハイゼンベルク図の射影的絡み合ったペア作用素(PEPO)に基づいている。 我々はクリフォード展開理論を開発し、正確な期待値を計算し、それらをアルゴリズムの評価に利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-06T10:24:23Z)
• Efficient quantum algorithms for stabilizer entropies [0.0]
  我々はベル測定により整数 R'enyi index $n>1$ の安定化エントロピー (SEs) を効率的に測定する。 数量子ビットを超える計算が可能となる様々な非安定化性モノトンの効率的な境界を提供する。 我々の結果は、量子コンピュータによる非安定化器の探索を開放する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-30T15:55:04Z)
• Improved Graph Formalism for Quantum Circuit Simulation [77.34726150561087]
  我々は、安定化状態から正準形式への効率よく単純化する方法を示す。 内積の対称性を明らかにするために, 線形依存三重項を特徴付ける。 新たな制御付きPauli $Z$アルゴリズムを用いて、内部積計算のランタイムを$O(n3)$から$O(nd2)$に改善します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-20T05:56:25Z)
• Quadratic Clifford expansion for efficient benchmarking and initialization of variational quantum algorithms [0.8808007156832224]
  変分量子アルゴリズムは、短期量子コンピュータの魅力的な応用であると考えられている。 本稿では,変分量子アルゴリズムの効率的なベンチマークのための摂動的アプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-19T16:09:00Z)
• Classical Coding Approaches to Quantum Applications [2.5382095320488665]
  深宇宙光通信では、純状態量子チャネルの電流受信機がまず各キュービットチャネルの出力を測定し、古典的にその測定を後処理する。 本論文では, 古典的信念伝達アルゴリズムに触発された近年提案された量子アルゴリズムについて考察する。 提案アルゴリズムは各ビットに対して最適であり,全送信メッセージを決定する際に最適な性能が得られることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-14T23:31:46Z)
• Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
  本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。 我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。 我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-14T11:05:26Z)

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。