論文の概要: Robust Angle Finding for Generalized Quantum Signal Processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.03016v2
- Date: Thu, 27 Jun 2024 13:34:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-28 19:46:58.560856
- Title: Robust Angle Finding for Generalized Quantum Signal Processing
- Title（参考訳）: 一般化量子信号処理のためのロバストアングル探索
- Authors: Shuntaro Yamamoto, Nobuyuki Yoshioka,
- Abstract要約: 我々はGQSPの枠組みを拡張し、頑健な角度探索アルゴリズムを提案する。
信号演算子に対する呼び出し数やクエリ数は、QSPの通常のフレームワークに比べて半減していることがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum Signal Processing (QSP), together with the quantum singular value transformation, is one of the central quantum algorithms due to its efficiency and generality in many fields including quantum simulation, quantum machine learning, and quantum cryptography. The largest bottleneck of QSP and its family is its difficulty in finding the phase angle sequence for signal processing. We find that this is in particular prominent when one employs the generalized formalism of the QSP, or the GQSP, to employ arbitrary single-qubit unitaries for signal processing operator. In this work, we extend the framework of GQSP and propose a robust angle finding algorithm. The proposed angle finding algorithm, based on Prony's method, successfully generates angle sequence of precision $10^{-13}$ up to polynomial degrees of hundreds within a second. By applying our method to Hamiltonian simulation, we find that the number of calls, or queries, to signal operators are essentially halved compared to the ordinary framework of QSP.
- Abstract（参考訳）: 量子信号処理(QSP、Quantum Signal Processing)は、量子特異値変換とともに、量子シミュレーション、量子機械学習、量子暗号など多くの分野において、その効率性と一般化のために中心的な量子アルゴリズムの1つである。
QSPとその家族の最大のボトルネックは、信号処理の位相角列を見つけることの難しさである。
これは、QSPの一般化形式(GQSP)を用いて信号処理演算子に任意の単一量子ユニタリを用いる場合、特に顕著である。
本研究では,GQSPの枠組みを拡張し,頑健な角度探索アルゴリズムを提案する。
提案アルゴリズムは,Pronyの手法に基づいて,1秒以内の多項式次数まで精度10^{-13}$の角度列を生成する。
この手法をハミルトンシミュレーションに適用することにより、信号演算子に対する呼び出し数やクエリはQSPの通常のフレームワークに比べて半減することがわかった。
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