論文の概要: Simulating photonic devices with noisy optical elements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10613v3
- Date: Thu, 7 Mar 2024 11:03:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-08 17:39:51.244936
- Title: Simulating photonic devices with noisy optical elements
- Title(参考訳): 雑音光素子を用いたフォトニックデバイスシミュレーション
- Authors: Michele Vischi, Giovanni Di Bartolomeo, Massimiliano Proietti, Seid
Koudia, Filippo Cerocchi, Massimiliano Dispenza and Angelo Bassi
- Abstract要約: 短期的には、あらゆる量子アルゴリズムの性能は、ノイズの存在下でテストされ、シミュレートされるべきである。
我々は,最近提案されたノイズゲートアプローチを用いて,雑音光回路を効率的にシミュレートする。
また、MAX-2-CUT問題を解くために、フォトニック変分量子アルゴリズムの性能を評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.615738282053772
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computers are inherently affected by noise. While in the long-term
error correction codes will account for noise at the cost of increasing
physical qubits, in the near-term the performance of any quantum algorithm
should be tested and simulated in the presence of noise. As noise acts on the
hardware, the classical simulation of a quantum algorithm should not be
agnostic on the platform used for the computation. In this work, we apply the
recently proposed noisy gates approach to efficiently simulate noisy optical
circuits described in the dual rail framework. The evolution of the state
vector is simulated directly, without requiring the mapping to the density
matrix framework. Notably, we test the method on both the gate-based and
measurement-based quantum computing models, showing that the approach is very
versatile. We also evaluate the performance of a photonic variational quantum
algorithm to solve the MAX-2-CUT problem. In particular we design and simulate
an ansatz which is resilient to photon losses up to $p \sim 10^{-3}$ making it
relevant for near term applications.
- Abstract(参考訳): 量子コンピュータは本質的にノイズによって影響を受ける。
長期的な誤り訂正符号では、物理的な量子ビットを増やすコストでノイズが考慮されるが、近い将来、あらゆる量子アルゴリズムの性能をテストし、ノイズの存在下でシミュレートする必要がある。
ノイズがハードウェアに作用するので、量子アルゴリズムの古典的なシミュレーションは、計算に使用するプラットフォームに依存すべきではない。
本研究では,最近提案するノイズゲート法を適用し,デュアルレール方式で記述されたノイズ光回路を効率的にシミュレートする。
状態ベクトルの進化は、密度行列フレームワークへのマッピングを必要とせずに直接シミュレートされる。
特に,ゲートベースと測定ベースの両方の量子コンピューティングモデルで本手法を検証したところ,アプローチは非常に汎用性が高いことがわかった。
また,max-2カット問題を解くために,フォトニック変分量子アルゴリズムの性能を評価する。
特に、最大$p \sim 10^{-3}$の光子損失に対して弾力性のあるアンサッツを設計し、シミュレートします。
関連論文リスト
- QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-10T22:33:00Z) - Error-mitigated fermionic classical shadows on noisy quantum devices [0.44599967491715803]
古典的影(CS)アルゴリズムは、量子状態のコピー数を著しく減らして解法として提案されている。
フェミオン系に対する誤り軽減型CSアルゴリズムを提案する。
この結果から, 短期量子デバイス上でのアルゴリズム実装の可能性が示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-19T13:27:19Z) - Measuring the Loschmidt amplitude for finite-energy properties of the
Fermi-Hubbard model on an ion-trap quantum computer [27.84599956781646]
本稿では,現在の量子コンピュータ上での量子古典的時系列アルゴリズムの動作について検討する。
具体的には,Fermi-Hubbardモデルに対するLoschmidt振幅をQuantinuum H2-1トラップイオンデバイス上の16$site ladder geometry(32軌道)で測定する。
有限エネルギーにおける局所観測可能量の期待値を測定することにより、量子古典アルゴリズムの完全動作に対する雑音の影響を数値解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-19T11:59:36Z) - Classical simulations of noisy variational quantum circuits [0.0]
ノイズは量子計算に影響を及ぼし、より正確になるだけでなく、システムのスケールアップとともに古典的なシミュレートも容易になる。
ノイズパラメータ化量子回路の期待値を推定するための古典的シミュレーションアルゴリズムLOWESAを構築した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-08T17:52:30Z) - Matrix product channel: Variationally optimized quantum tensor network
to mitigate noise and reduce errors for the variational quantum eigensolver [0.0]
我々は,情報的に完全な測定によって提供される量子古典的インタフェースを利用する手法を開発した。
量子ハードウェアと古典的ソフトウェアを併用するハイブリッド戦略は、純粋に古典的な戦略よりも優れていると我々は主張する。
このアルゴリズムは、薬物設計の文脈におけるタンパク質-リガンド複合体の量子ハードウェアシミュレーションにおける最後の後処理ステップとして適用することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-20T13:03:48Z) - Approximation Algorithm for Noisy Quantum Circuit Simulation [3.55689240295244]
本稿では,雑音量子回路をシミュレーションするための新しい近似アルゴリズムを提案する。
提案手法は、一般に使われている近似(サンプリング)アルゴリズム -- 量子軌道法を高速化する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-11-30T14:20:22Z) - QuEst: Graph Transformer for Quantum Circuit Reliability Estimation [32.89844497610906]
TorchQuantumと呼ばれるPythonライブラリは、機械学習タスクのためにPQCを構築し、シミュレートし、訓練することができる。
本稿では,回路の忠実度に対するノイズの影響を予測するために,グラフトランスフォーマモデルを提案する。
回路シミュレータと比較すると、予測器は忠実度を推定するための200倍以上のスピードアップを持つ。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-30T02:35:31Z) - Quantum error mitigation via matrix product operators [27.426057220671336]
QEM(Quantum error mitigation)は、測定結果の誤差を反復実験やデータのポスト分解によって抑制することができる。
MPO表現は、より実験的なリソースを消費することなく、ノイズをモデル化する精度を高める。
我々の手法は、より量子ビットと深度の高い高次元の回路に適用できることを期待している。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-03T16:57:43Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-10T17:32:15Z) - Optimization and Noise Analysis of the Quantum Algorithm for Solving
One-Dimensional Poisson Equation [17.65730040410185]
一次元ポアソン方程式を解くための効率的な量子アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムをさらに発展させ、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスにおける実際の応用に近づける。
我々は、IBM Qiskitツールキットを用いて、実量子デバイスに存在する一般的なノイズがアルゴリズムに与える影響を分析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-27T09:44:41Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-09T18:00:05Z)
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。