論文の概要: Using Quantum Switches to Mitigate Noise in Grover's Search Algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.05866v2
- Date: Mon, 12 May 2025 16:35:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-13 20:21:48.541065
- Title: Using Quantum Switches to Mitigate Noise in Grover's Search Algorithm
- Title（参考訳）: グロバー探索アルゴリズムにおける量子スイッチを用いたノイズ低減
- Authors: Suryansh Srivastava, Arun K. Pati, Samyadeb Bhattacharya, Indranil Chakrabarty,
- Abstract要約: 量子スイッチはGroverの探索アルゴリズムの誤差を大幅に低減できることを示す。
量子スイッチの適用のための2つのフレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Grover's quantum search algorithm promises a quadratic speedup for unstructured search over its classical counterpart. But this advantage is affected by noise acting on the search space. Here, we show that a quantum switch can act as a resource to mitigate the effects of noise. In this scenario, the noise is modeled by a depolarizing channel, which coherently acts on the entire quantum register. We show that a quantum switch can significantly reduce the error in Grover's search algorithm. We consider the success probability of finding the marked item as the sole quantifier of diminishing the effect of noise in the search space in the presence of quantum switch. We propose two frameworks for the application of quantum switches. In the first framework, we apply the superposition of channel's orders in the form of a switch and do a post-selection at every iteration of the applications of the Grover operator. In the second framework, we delay this measurement and post-selection until the very end. The number of post selections is minimal in the second scenario, and hence the noise reduction can be attributed more to the presence of quantum switch. We illustrate with an example of significant advantage in the success probability of Grover's algorithm using quantum switch.
- Abstract（参考訳）: Groverの量子サーチアルゴリズムは、古典的なサーチよりも2次的なスピードアップを約束する。
しかし、この利点は検索分野でのノイズの影響を受けている。
ここでは、ノイズの影響を軽減するために、量子スイッチがリソースとして機能することを示します。
このシナリオでは、ノイズは非偏極チャネルによってモデル化され、量子レジスタ全体にコヒーレントに作用する。
量子スイッチはGroverの探索アルゴリズムの誤差を大幅に低減できることを示す。
量子スイッチ存在下での探索空間におけるノイズの影響を低減させる唯一の定量化器としてマークアイテムを見つける成功確率を考察する。
量子スイッチの適用のための2つのフレームワークを提案する。
第1の枠組みでは、チャネルの順序の重ね合わせをスイッチの形で適用し、Grover演算子の応用の反復ごとにポストセレクションを行う。
第2のフレームワークでは、この測定とポストセレクションを最後まで遅らせます。
ポストセレクションの数は第2のシナリオでは最小限であるため、ノイズの低減は量子スイッチの存在に起因する可能性がある。
本稿では,量子スイッチを用いたGroverのアルゴリズムの成功確率において,大きな優位性を示す。
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