論文の概要: Exponential optimization of quantum state preparation via adiabatic thermalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03656v1
• Date: Mon, 6 May 2024 17:29:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-07 12:57:40.731402
• Title: Exponential optimization of quantum state preparation via adiabatic thermalization
• Title（参考訳）: 断熱法による量子状態生成の指数最適化
• Authors: Davide Cugini, Davide Nigro, Mattia Bruno, Dario Gerace,
• Abstract要約: 量子コンピュータレジスタ上で与えられた量子状態の準備について検討する。 我々は, 温度化時間の関数として, 誤差が指数関数的に減少する状態準備のために, 断熱定理を用いる。 次に,アディベート準備を修飾するプレコンディショニング項を設計し,その特性時間を短縮する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The preparation of a given quantum state on a quantum computing register is a typically demanding operation, requiring a number of elementary gates that scales exponentially with the size of the problem. Using the adiabatic theorem for state preparation, whose error decreases exponentially as a function of the thermalization time, we derive an explicit analytic expression for the dependence of the characteristic time on the Hamiltonian used in the adiabatic evolution. Exploiting this knowledge, we then design a preconditioning term that modifies the adiabatic preparation, thus reducing its characteristic time and hence giving an exponential advantage in state preparation. We prove the efficiency of our method with extensive numerical experiments on prototypical spin-models, which gives a promising strategy to perform quantum simulations of manybody models via Trotter evolution on near-term quantum processors.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータレジスタ上の与えられた量子状態の準備は典型的に要求される操作であり、問題のサイズに応じて指数関数的にスケールするいくつかの基本ゲートを必要とする。 熱化時間の関数として誤差が指数関数的に減少する状態準備のための断熱定理を用いて、断熱進化に使用されるハミルトン時間に対する特性時間依存性の明示的な解析式を導出する。 この知識をエクスプロイトし、アディベート準備を修飾するプレコンディショニング項を設計し、その特性時間を短縮し、状態準備において指数関数的な優位性を与える。 本手法の有効性は, プロトタイプスピンモデルに対する広範な数値実験により証明し, 短期量子プロセッサ上でのトロッター進化による多体モデルの量子シミュレーションを行うための有望な戦略を与える。

関連論文リスト

• Adiabatic quantum imaginary time evolution [0.0]
  本稿では,ハミルトニアンの下での量子想像時間進化を実装した断熱的状態準備プロトコルを提案する。 オリジナルの量子想像時間進化アルゴリズムとは異なり、断熱的量子想像時間進化はその実行中に量子状態トモグラフィーを必要としない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-07T04:27:30Z)
• Optimal scheduling in probabilistic imaginary-time evolution on a quantum computer [0.6615826432503729]
  確率的想像時間進化(PITE)は、ハミルトニアンの基底状態を作るための有望な候補である。 仮想時間ステップサイズの線形および指数的スケジューリングのためのPITE法の計算コストを解析する。 この研究の結果は、量子コンピュータ上での多体ハミルトニアンの基底状態準備の分野に大きく貢献することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-08T10:20:57Z)
• Critical behavior of Ising model by preparing thermal state on quantum computer [3.570760625392093]
  量子コンピューティング技術を用いて調製した熱状態を利用して,Isingモデルの臨界挙動をシミュレートする。 我々は、長距離相互作用型Isingモデルの比熱と感受性を計算し、Ising臨界度を小さな格子サイズで観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-28T03:29:19Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Stochastic Representation of the Quantum Quartic Oscillator [0.0]
  古典変数の集合のダイナミクスを用いて、このモデルの時間進化をパラメータ化する方法を示す。 本稿では,システムの時間進化を数値シミュレーションする新しい手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-03T16:04:26Z)
• Real-Time Krylov Theory for Quantum Computing Algorithms [0.0]
  リアルタイム進化によって生成された部分空間を用いた新しいアプローチは、固有状態情報抽出の効率性を示している。 本稿では,量子ハードウェア上で固有値を抽出する,コンパクトかつ効率的なリアルタイムアルゴリズムである変分量子位相推定法(VQPE)を開発した。 強相関系に対する電子構造予測などの量子計算の基本問題への応用について論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-01T18:00:48Z)
• Fermionic approach to variational quantum simulation of Kitaev spin models [50.92854230325576]
  キタエフスピンモデルは、自由フェルミオンへの写像を通じて、あるパラメータ状態において正確に解けることで知られている。 古典的なシミュレーションを用いて、このフェルミオン表現を利用する新しい変分アンザッツを探索する。 また、量子コンピュータ上での非アベリアオンをシミュレートするための結果の意味についてもコメントする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-11T18:00:01Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Algebraic Compression of Quantum Circuits for Hamiltonian Evolution [52.77024349608834]
  時間依存ハミルトニアンの下でのユニタリ進化は、量子ハードウェアにおけるシミュレーションの重要な構成要素である。 本稿では、トロッターステップを1ブロックの量子ゲートに圧縮するアルゴリズムを提案する。 この結果、ハミルトニアンのある種のクラスに対する固定深度時間進化がもたらされる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:01Z)
• Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
  VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。 どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。 勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)

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。