論文の概要: Device-independent certification of quantum gates under the dimension
assumption
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17006v2
- Date: Tue, 5 Mar 2024 15:02:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-07 00:38:29.012082
- Title: Device-independent certification of quantum gates under the dimension
assumption
- Title(参考訳): 次元仮定に基づく量子ゲートのデバイス非依存認証
- Authors: Jan N\"oller, Nikolai Miklin, Martin Kliesch, Mariami Gachechiladze
- Abstract要約: ブラックボックスシナリオにおける単一量子ビット量子計算の効率的な検証法を提案する。
平均ゲートの不完全性に関して、サンプルの複雑性は O$(varepsilon-1)$ として増加することを証明している。
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 prove that the sample complexity grows as
O$(\varepsilon^{-1})$ with respect to the average gate infidelity $\varepsilon$
for the certification of a single-qubit phase shift gate. Furthermore, we show
that the proposed method can be used to certify a gate set universal for
single-qubit quantum computation. 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。
我々は、サンプル複雑性が1量子ビット位相シフトゲートの認証のために平均ゲート不貞性$\varepsilon$に対して o$(\varepsilon^{-1})$ として増加することを証明する。
さらに,提案手法は単一キュービット量子計算において共通なゲートセットの証明に利用できることを示す。
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。
関連論文リスト
- Schr\"odinger as a Quantum Programmer: Estimating Entanglement via
Steering [4.779196219827506]
一般二分項状態の分離性を検証し,定量化する量子アルゴリズムを開発した。
この結果から, ステアリング, 絡み合い, 量子アルゴリズム, 量子計算複雑性理論との有意義な関係が得られた。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-14T13:55:06Z) - Simple Tests of Quantumness Also Certify Qubits [69.96668065491183]
量子性の検定は、古典的検証者が証明者が古典的でないことを(のみ)証明できるプロトコルである。
我々は、あるテンプレートに従う量子性のテストを行い、(Kalai et al., 2022)のような最近の提案を捉えた。
すなわち、同じプロトコルは、証明可能なランダム性や古典的な量子計算のデリゲートといったアプリケーションの中心にあるビルディングブロックであるqubitの認定に使用できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-02T14:18:17Z) - GASP -- A Genetic Algorithm for State Preparation [0.0]
本稿では、量子コンピュータを特定の量子状態に初期化するための、比較的低深さの量子回路を生成する状態準備(GASP)のための遺伝的アルゴリズムを提案する。
GASPは、他の方法よりも低い深さとゲート数で、所定の精度でより効率的な回路を生成することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-22T04:41:01Z) - Improving the speed of variational quantum algorithms for quantum error
correction [7.608765913950182]
本稿では、量子回路に作用する汎用量子ノイズに対して、適切な量子誤り補正(QEC)手順を考案する問題を考察する。
一般に、符号化と補正のユニタリゲートを得るための解析的普遍的な手順は存在しない。
次数1の量子ワッサーシュタイン距離に基づくコスト関数を用いてこの問題に対処する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-01-12T19:44:53Z) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-27T21:15:35Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-03T17:49:09Z) - Proof-of-principle experimental demonstration of quantum gate
verification [1.9852463786440127]
近年,量子ゲート検証(QGV)と呼ばれる手法が提案されている。
単一量子ビットの量子ゲートでは、99%の信頼レベルを持つ少なくとも97%の量子ゲートの正当性を確認するために、sim300$サンプルのみが必要とされる。
QGV法は、様々な量子情報アプリケーションにおける量子デバイスの評価に広く用いられる可能性がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-28T16:20:27Z) - Depth-efficient proofs of quantumness [77.34726150561087]
量子性の証明は、古典的検証器が信頼できない証明器の量子的利点を効率的に証明できる挑戦応答プロトコルの一種である。
本稿では、証明者が量子回路を一定深度でしか実行できない量子性構成の証明を2つ与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-05T17:45:41Z) - QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of
quantum circuits [69.43216268165402]
QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。
Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。
ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-21T15:36:25Z) - Using Quantum Metrological Bounds in Quantum Error Correction: A Simple
Proof of the Approximate Eastin-Knill Theorem [77.34726150561087]
本稿では、量子誤り訂正符号の品質と、論理ゲートの普遍的な集合を達成する能力とを結びつける、近似したイージン・クニル定理の証明を示す。
我々の導出は、一般的な量子気象プロトコルにおける量子フィッシャー情報に強力な境界を用いる。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-24T17:58:10Z)
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。