論文の概要: Efficiently verifiable quantum advantage on near-term analog quantum
simulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08195v1
- Date: Wed, 13 Mar 2024 02:41:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-14 15:49:53.303168
- Title: Efficiently verifiable quantum advantage on near-term analog quantum
simulators
- Title(参考訳): 短期アナログ量子における効率よく検証可能な量子優位性
シミュレーター
- Authors: Zhenning Liu, Dhruv Devulapalli, Dominik Hangleiter, Yi-Kai Liu,
Alicia J. Koll\'ar, Alexey V. Gorshkov, Andrew M. Childs
- Abstract要約: 本稿では,アナログ量子シミュレーションの単一ステップFeynman-Kitaev検証に基づく量子アドバンテージプロトコルを提案する。
また、正直な証明者のための短期的実現可能な戦略を提案し、潜在的な実験的実現について論じる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.6712896227173808
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Existing schemes for demonstrating quantum computational advantage are
subject to various practical restrictions, including the hardness of
verification and challenges in experimental implementation. Meanwhile, analog
quantum simulators have been realized in many experiments to study novel
physics. In this work, we propose a quantum advantage protocol based on
single-step Feynman-Kitaev verification of an analog quantum simulation, in
which the verifier need only run an $O(\lambda^2)$-time classical computation,
and the prover need only prepare $O(1)$ samples of a history state and perform
$O(\lambda^2)$ single-qubit measurements, for a security parameter $\lambda$.
We also propose a near-term feasible strategy for honest provers and discuss
potential experimental realizations.
- Abstract(参考訳): 量子計算の優位性を実証するための既存のスキームは、検証の困難さや実験的実装における課題など、様々な実践的な制約を受ける。
一方、アナログ量子シミュレータは、新しい物理学を研究するために多くの実験で実現されている。
本研究では,1ステップのFeynman-Kitaevによるアナログ量子シミュレーションの検証に基づく量子アドバンテージプロトコルを提案する。これは,検証者が$O(\lambda^2)$-timeの古典計算のみを実行する必要があり,証明者は履歴状態のサンプルを$O(1)$で作成し,セキュリティパラメータ$\lambda$に対して$O(\lambda^2)$シングルキュービット計測を行う必要がある。
また、正直な証明者のための短期的実現可能な戦略を提案し、潜在的な実験的実現について論じる。
関連論文リスト
- Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか?
我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。
我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-22T08:21:28Z) - Predicting Arbitrary State Properties from Single Hamiltonian Quench Dynamics [0.8639941465436463]
アナログ量子シミュレータ上での任意の状態特性を推定するハミルトンシャドウプロトコルを導入する。
このプロトコルは高度な制御を必要とせず、幅広いアナログ量子シミュレータに適用することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-01T17:52:23Z) - Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。
サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。
格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-12T15:06:32Z) - Anticipative measurements in hybrid quantum-classical computation [68.8204255655161]
量子計算を古典的な結果によって補う手法を提案する。
予測の利点を生かして、新しいタイプの量子測度がもたらされる。
予測量子測定では、古典計算と量子計算の結果の組み合わせは最後にのみ起こる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-12T15:47:44Z) - Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin
systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。
長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-03T18:00:02Z) - Commutation simulator for open quantum dynamics [0.0]
時間依存密度作用素 $hatrho(t)$ の直接的性質を調べる革新的な方法を提案する。
可換関係の期待値と$hatrho(t)$の変化率を直接計算できる。
単一量子ビットの場合において、単純だが重要な例が示され、多くの量子ビットを用いた実用的な量子シミュレーション法の拡張について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-01T16:03:43Z) - Propagation of errors and quantitative quantum simulation with quantum
advantage [0.0]
多体クエンチ力学は、初期の実用的な量子優位性の最も有望な候補の1つである。
既存の古典的手法の能力を超えた量的信頼性のある量子シミュレーションの要件を解析する。
現実的な量子優位性のレギュレーションがアナログシミュレータを用いた現在の実験で達成されていることを直接実装可能なモデルについて結論する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-28T17:05:51Z) - Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum
Adversarial Solver [89.80359585967642]
パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。
このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-15T09:46:45Z) - Quantum algorithms for estimating quantum entropies [6.211541620389987]
基本量子状態のフォン・ノイマンと量子$alpha$-R'enyiエントロピーを推定する量子アルゴリズムを提案する。
また,入力状態の単一コピーを用いて量子エントロピー推定のための量子エントロピー回路を効率的に構築する方法を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-04T15:44:24Z) - Preparation of excited states for nuclear dynamics on a quantum computer [117.44028458220427]
量子コンピュータ上で励起状態を作成するための2つの異なる方法を研究する。
シミュレーションおよび実量子デバイス上でこれらの手法をベンチマークする。
これらの結果から,フォールトトレラントデバイスに優れたスケーリングを実現するために設計された量子技術が,接続性やゲート忠実性に制限されたデバイスに実用的なメリットをもたらす可能性が示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-09-28T17:21:25Z) - Quantum advantage for computations with limited space [6.327095331866255]
我々は、入力が読み取り専用メモリであり、1(qu)ビットしか計算できない空間制限型計算を考える。
我々は、量子回路による3ドル、4ドル、5ドル、6ドルという計算を、カスタム2量子ゲートを利用して実験的に実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-14T17:31:12Z)
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。