論文の概要: Fermihedral: On the Optimal Compilation for Fermion-to-Qubit Encoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.17794v2
• Date: Wed, 27 Mar 2024 02:00:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-28 11:38:34.944690
• Title: Fermihedral: On the Optimal Compilation for Fermion-to-Qubit Encoding
• Title（参考訳）: Fermihedral:Fermion-to-Qubitエンコーディングの最適コンパイルについて
• Authors: Yuhao Liu, Shize Che, Junyu Zhou, Yunong Shi, Gushu Li,
• Abstract要約: 本稿では、最適なFermion-to-qubitエンコーディングの発見に焦点を当てたコンパイラフレームワークであるFermihedralを紹介する。 Fermihedralは、Fermion-to-qubitエンコーディングの複雑な制約と目的をブール満足度問題に再定義する。 多様なフェルミオニオン系における評価はフェルミヘドラルの優越性を強調し、実装コスト、ゲート数、回路深さの大幅な削減を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.83689190839198
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper introduces Fermihedral, a compiler framework focusing on discovering the optimal Fermion-to-qubit encoding for targeted Fermionic Hamiltonians. Fermion-to-qubit encoding is a crucial step in harnessing quantum computing for efficient simulation of Fermionic quantum systems. Utilizing Pauli algebra, Fermihedral redefines complex constraints and objectives of Fermion-to-qubit encoding into a Boolean Satisfiability problem which can then be solved with high-performance solvers. To accommodate larger-scale scenarios, this paper proposed two new strategies that yield approximate optimal solutions mitigating the overhead from the exponentially large number of clauses. Evaluation across diverse Fermionic systems highlights the superiority of Fermihedral, showcasing substantial reductions in implementation costs, gate counts, and circuit depth in the compiled circuits. Real-system experiments on IonQ's device affirm its effectiveness, notably enhancing simulation accuracy.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,Fermionic Hamiltonianに対する最適なFermion-to-qubitエンコーディングの発見に焦点を当てたコンパイラフレームワークであるFermihedralを紹介する。 フェルミオンから量子ビットへの符号化は、フェルミオン量子系の効率的なシミュレーションに量子コンピューティングを利用するための重要なステップである。 パウリ代数を用いることで、フェルミヘドラルはフェルミオン・ト・キュービット符号化の複雑な制約と目的をブール満足度問題に再定義し、高性能な解法で解ける。 大規模シナリオに対応するため,指数関数的に多くの節からオーバーヘッドを緩和する近似最適解を求める2つの新しい手法を提案する。 多様なフェルミオニオン系における評価は、Fermihedralの優位性を強調し、コンパイルされた回路における実装コスト、ゲート数、回路深さの大幅な削減を示す。 IonQのデバイスにおける実システム実験は、その有効性を確認し、特にシミュレーションの精度を向上した。

関連論文リスト

• Ternary Tree Fermion-to-Qubit Mapping with Hamiltonian Aware Optimization [2.5646244842280987]
  本稿では、特定のフェルミオンハミルトニアンに対して最適化されたフェルミオン-量子マッピングをコンパイルするためのハミルトニアン・アウェア・ターナリーツリー(HATT)フレームワークを紹介する。 様々なフェルミオン系の評価とシミュレーションは、パウリ重みと回路の複雑さの両方を著しく減少させることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-03T15:59:36Z)
• Bayesian Parameterized Quantum Circuit Optimization (BPQCO): A task and hardware-dependent approach [49.89480853499917]
  変分量子アルゴリズム(VQA)は、最適化と機械学習問題を解決するための有望な量子代替手段として登場した。 本稿では,回路設計が2つの分類問題に対して得られる性能に与える影響を実験的に示す。 また、実量子コンピュータのシミュレーションにおいて、ノイズの存在下で得られた回路の劣化について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-17T11:00:12Z)
• Treespilation: Architecture- and State-Optimised Fermion-to-Qubit Mappings [0.7701333337093469]
  我々は,フェルミオン系を効率的にマッピングする手法である「ツリースピレーション」を導入する。 我々はこの手法を用いて化学基底状態のシミュレーションに必要なCNOTゲート数を最小化する。 完全な接続性に関するCNOTのカウントでは、最大で74%の大幅な削減が観測されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-06T19:05:53Z)
• Fermionic quantum processing with programmable neutral atom arrays [0.539215791790606]
  多体フェルミオン系の特性をシミュレーションすることは、物質科学、量子化学、粒子物理学に関連する卓越した計算課題である。 本稿では、フェルミオンモデルがフェルミオンレジスタに符号化され、フェルミオンゲートを用いてハードウェア効率よくシミュレートされるフェルミオン量子プロセッサを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-13T10:35:48Z)
• Fermionic Quantum Approximate Optimization Algorithm [11.00442581946026]
  制約付き最適化問題を解くためのフェルミオン量子近似最適化アルゴリズム(FQAOA)を提案する。 FQAOAは、フェルミオン粒子数保存を用いて、QAOAを通して本質的にそれらを強制する制約問題に対処する。 制約付きハミルトニアン問題に対して、運転者ハミルトニアンを設計するための体系的なガイドラインを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-25T18:36:58Z)
• Designing Biological Sequences via Meta-Reinforcement Learning and Bayesian Optimization [68.28697120944116]
  メタ強化学習を用いて自己回帰生成モデルを訓練し、選択のための有望なシーケンスを提案する。 我々は,データのサブセットのサンプリングによって誘導されるMDPの分布に対する最適ポリシーを求める問題として,この問題を提起する。 このようなアンサンブルに対するメタラーニングは,報酬の過小評価に対して頑健であり,競争的な結果が得られることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-13T18:37:27Z)
• Analytical and experimental study of center line miscalibrations in M\o lmer-S\o rensen gates [51.93099889384597]
  モルマー・ソレンセンエンタングゲートの誤校正パラメータの系統的摂動展開について検討した。 我々はゲート進化演算子を計算し、関連する鍵特性を得る。 我々は、捕捉されたイオン量子プロセッサにおける測定値に対して、モデルからの予測をベンチマークすることで検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-10T10:56:16Z)
• Bosonic field digitization for quantum computers [62.997667081978825]
  我々は、離散化された場振幅ベースで格子ボゾン場の表現に対処する。 本稿では,エラースケーリングを予測し,効率的な量子ビット実装戦略を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-24T15:30:04Z)
• 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)
• The Fermionic Quantum Emulator [0.0]
  フェルミオン量子エミュレータ (FQE) はフェルミオンの量子力学を効率的にエミュレートするためのプロトコルの集合である。 ライブラリはOpenFermionソフトウェアパッケージと完全に統合されており、シミュレーションバックエンドとして機能する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-28T18:01:19Z)
• FLIP: A flexible initializer for arbitrarily-sized parametrized quantum circuits [105.54048699217668]
  任意サイズのパラメタライズド量子回路のためのFLexible Initializerを提案する。 FLIPは任意の種類のPQCに適用することができ、初期パラメータの一般的なセットに頼る代わりに、成功したパラメータの構造を学ぶように調整されている。 本稿では, 3つのシナリオにおいてFLIPを用いることの利点を述べる。不毛な高原における問題ファミリ, 最大カット問題インスタンスを解くPQCトレーニング, 1次元フェルミ-ハッバードモデルの基底状態エネルギーを求めるPQCトレーニングである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-15T17:38:33Z)

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。