論文の概要: Deterministic Ans\"atze for the Measurement-based Variational Quantum Eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.13241v1
• Date: Wed, 20 Dec 2023 18:08:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-21 14:27:14.948357
• Title: Deterministic Ans\"atze for the Measurement-based Variational Quantum Eigensolver
• Title（参考訳）: 測定に基づく変分量子固有解法のための決定論的Ans\
• Authors: Anna Schroeder, Matthias Heller, Mariami Gachechiladze
• Abstract要約: 本研究は、決定論を尊重するMBVQE-ans(英語版)を導入し、広く使われている問題に依存しないハードウェア効率のVQEアンサッツに類似する。 本研究は, サンプリングコストの増大を犠牲にして, 適応的な測定により決定性を確保することよりも, ポストセレクションにより決定性が向上することを見出した。 本稿では,ヘックス接続性の高いハードウェア上で,資源状態,特にクラスタ状態の効率的なMBQCインスパイア手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Measurement-based quantum computing (MBQC) is a promising approach to reducing circuit depth in noisy intermediate-scale quantum algorithms such as the Variational Quantum Eigensolver (VQE). Unlike gate-based computing, MBQC employs local measurements on a preprepared resource state, offering a trade-off between circuit depth and qubit count. Ensuring determinism is crucial to MBQC, particularly in the VQE context, as a lack of flow in measurement patterns leads to evaluating the cost function at irrelevant locations. This study introduces MBVQE-ans\"atze that respect determinism and resemble the widely used problem-agnostic hardware-efficient VQE ansatz. We evaluate our approach using ideal simulations on the Schwinger Hamiltonian and $XY$-model and perform experiments on IBM hardware with an adaptive measurement capability. In our use case, we find that ensuring determinism works better via postselection than by adaptive measurements at the expense of increased sampling cost. Additionally, we propose an efficient MBQC-inspired method to prepare the resource state, specifically the cluster state, on hardware with heavy-hex connectivity, requiring a single measurement round, and implement this scheme on quantum computers with $27$ and $127$ qubits. We observe notable improvements for larger cluster states, although direct gate-based implementation achieves higher fidelity for smaller instances.
• Abstract（参考訳）: 測定に基づく量子コンピューティング(mbqc)は、変分量子固有解法(vqe)のようなノイズの多い中間スケール量子アルゴリズムにおける回路の深さを減らすための有望な手法である。 ゲートベースの計算とは異なり、MBQCは準備済みのリソース状態の局所的な測定を採用し、回路深さとキュービット数とのトレードオフを提供する。 決定論の確立はMBQC、特にVQEの文脈において重要であり、測定パターンのフローの欠如により、無関係な場所でのコスト関数の評価に繋がる。 本研究は、決定論を尊重するMBVQE-ans\atzeを導入し、広く使われている問題に依存しないハードウェア効率のVQEアンサッツに類似する。 schwinger hamiltonian と $xy$-model の理想的なシミュレーションを用いて本手法を評価し,適応計測機能を備えた ibm ハードウェア上で実験を行った。 本症例では, サンプリングコストの増大を犠牲にして, 適応的な測定により決定性を確保する方が, ポストセレクションにより有効であることがわかった。 さらに,ヘビーヘックス接続のあるハードウェア上で,資源状態,特にクラスタ状態,単一の計測ラウンドを必要とする効率的なmbqcインスパイアされた手法を提案し,27$と127$ qubitsの量子コンピュータ上で実装する。 我々は,より大規模なクラスタ状態に対する顕著な改善を観察するが,直接ゲートベースの実装はより小さなインスタンスに対して高い忠実性を実現する。

関連論文リスト

• Benchmarking Quantum Annealers with Near-Optimal Minor-Embedded Instances [0.0]
  本稿では,D-Wave Quantum Annealersに関連付けられた準最適部分埋め込みマッピングを用いてグラフインスタンスを生成するための新しいプロトコルを確立する。 この手法を用いて、制約のない最適化問題の大規模インスタンス上でQAをベンチマークし、QPUの性能を効率的な古典的解法と比較する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-02T15:19:39Z)
• Measurement-Based Quantum Approximate Optimization [0.24861619769660645]
  近似最適化のための計測ベースの量子コンピューティングプロトコルに焦点をあてる。 我々は,QUBO問題の広範かつ重要なクラスにQAOAを適用するための測定パターンを導出する。 我々は、より伝統的な量子回路に対する我々のアプローチのリソース要件とトレードオフについて論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-18T06:59:23Z)
• Mapping quantum circuits to shallow-depth measurement patterns based on graph states [0.0]
  我々は,測定に基づく量子コンピューティングのためのハイブリッドシミュレーション手法を開発した。 完全可換作用素の群は完全並列、すなわち非適応的測定を用いて実装可能であることを示す。 量子テレポーテーションを用いることで、そのような回路を一定の量子深さで実装する方法について議論する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-27T19:00:00Z)
• Robust and efficient verification of graph states in blind measurement-based quantum computation [52.70359447203418]
  Blind Quantum Computing (BQC) は、クライアントのプライバシを保護するセキュアな量子計算手法である。 資源グラフ状態が敵のシナリオで正確に準備されているかどうかを検証することは重要である。 本稿では,任意の局所次元を持つ任意のグラフ状態を検証するための,堅牢で効率的なプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-18T06:24:45Z)
• Applications and resource reductions in measurement-based variational quantum eigensolvers [0.0]
  変動量子固有解法アルゴリズム(MBVQE)の計測に基づく実装により解決される3つの異なる問題を提示する。 標準のCNOTのような標準ゲートではなくネイティブな計測ゲートを利用することにより、MBQCは浅く、簡単な接続性を持ち、同時に大きな表現性を示すことができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-01T22:58:12Z)
• End-to-end resource analysis for quantum interior point methods and portfolio optimization [63.4863637315163]
  問題入力から問題出力までの完全な量子回路レベルのアルゴリズム記述を提供する。 アルゴリズムの実行に必要な論理量子ビットの数と非クリフォードTゲートの量/深さを報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-22T18:54:48Z)
• QSAN: A Near-term Achievable Quantum Self-Attention Network [73.15524926159702]
  SAM(Self-Attention Mechanism)は機能の内部接続を捉えるのに長けている。 短期量子デバイスにおける画像分類タスクに対して,新しい量子自己注意ネットワーク(QSAN)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-14T12:22:51Z)
• Adiabatic Quantum Computing for Multi Object Tracking [170.8716555363907]
  マルチオブジェクト追跡(MOT)は、オブジェクト検出が時間を通して関連付けられているトラッキング・バイ・検出のパラダイムにおいて、最もよくアプローチされる。 これらの最適化問題はNPハードであるため、現在のハードウェア上の小さなインスタンスに対してのみ正確に解決できる。 本手法は,既成整数計画法を用いても,最先端の最適化手法と競合することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-17T18:59:20Z)
• Scaling Quantum Approximate Optimization on Near-term Hardware [49.94954584453379]
  我々は、様々なレベルの接続性を持つハードウェアアーキテクチャのための最適化回路により、期待されるリソース要求のスケーリングを定量化する。 問題の大きさと問題グラフの次数で指数関数的に増大する。 これらの問題は、ハードウェア接続性の向上や、より少ない回路層で高い性能を達成するQAOAの変更によって緩和される可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-06T21:02:30Z)
• Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected regime [77.34726150561087]
  量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。 量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z)

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。