論文の概要: Classical certification of quantum computation under the dimension assumption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17006v1
• Date: Tue, 30 Jan 2024 13:40:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-31 15:08:29.259698
• Title: Classical certification of quantum computation under the dimension assumption
• Title（参考訳）: 次元仮定による量子計算の古典的証明
• Authors: Jan N\"oller, Nikolai Miklin, Martin Kliesch, Mariami Gachechiladze
• Abstract要約: シングルキュービットのユニバーサルゲートセットを認証し、Sゲートの詳細な認証を解析可能であることを示す。 我々のアプローチは、自己検証から証明の強い概念と、量子システムの特徴から実際に高い関連性を持つアプローチのギャップを埋める第一歩を踏み出す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.20482269513546453
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Certification of quantum computing components can be crucial for quantum hardware improvements and the calibration of quantum algorithms. In this work, we propose an efficient method for certifying single-qubit quantum computation in a black-box scenario under the dimension assumption. The method is based on testing deterministic outcomes of quantum computation for predetermined gate sequences. Quantum gates are certified based on input-output correlations, with no auxiliary systems required. We show that a single-qubit universal gate set can be certified and analyze in detail certification of the S gate, for which the required sample complexity grows as O($\varepsilon^{-1}$) with respect to the average gate infidelity $\varepsilon$. Our approach takes a first step in bridging the gap between strong notions of certification from self-testing and practically highly relevant approaches from quantum system characterization.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングコンポーネントの認証は、量子ハードウェアの改善と量子アルゴリズムの校正に不可欠である。 本研究では,黒箱シナリオにおける単一量子ビット量子計算を次元仮定で証明する効率的な手法を提案する。 本手法は、所定のゲート列に対する量子計算の決定論的結果をテストすることに基づく。 量子ゲートは入力-出力相関に基づいて認証され、補助システムは不要である。 単一量子普遍ゲート集合は、平均ゲート不忠実度$\varepsilon$に対してO($\varepsilon^{-1}$)として必要とされるサンプルの複雑さが増大するSゲートの詳細な証明と解析を行うことができることを示す。 我々のアプローチは、自己検証から証明の強い概念と、量子システムの特徴から実際に高い関連性を持つアプローチのギャップを埋める第一歩を踏み出す。

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