論文の概要: Estimating Non-Stabilizerness Dynamics Without Simulating It
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.06054v1
- Date: Thu, 9 May 2024 18:57:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-13 17:26:24.698641
- Title: Estimating Non-Stabilizerness Dynamics Without Simulating It
- Title（参考訳）: シミュレーションなしで非安定度ダイナミクスを推定する
- Authors: Alessio Paviglianiti, Guglielmo Lami, Mario Collura, Alessandro Silva,
- Abstract要約: 繰り返しクリフォード回路再正規化(I CCR)は、量子回路における非安定化性のダイナミクスを効率的に扱うように設計されている。
I CCRは、非安定化剤の複雑なダイナミクスを効果的な初期状態の流れに埋め込む。
我々はI CCRアルゴリズムを実装し,N = 1000までの大きさのシステムに対する非安定化性ダイナミクスを評価する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.80709028066351
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce the Iterative Clifford Circuit Renormalization (ICCR), a novel technique designed to efficiently handle the dynamics of non-stabilizerness (a.k.a. quantum magic) in generic quantum circuits. ICCR iteratively adjusts the starting circuit, transforming it into a Clifford circuit where all elements that can alter the non-stabilizerness, such as measurements or T gates, have been removed. In the process the initial state is renormalized in such a way that the new circuit outputs the same final state as the original one. This approach embeds the complex dynamics of non-stabilizerness in the flow of an effective initial state, enabling its efficient evaluation while avoiding the need for direct and computationally expensive simulation of the original circuit. The initial state renormalization can be computed explicitly using an approximation that can be systematically improved. We implement the ICCR algorithm to evaluate the non-stabilizerness dynamics for systems of size up to N = 1000. We validate our method by comparing it to tensor networks simulations. Finally, we employ the ICCR technique to study a magic purification circuit, where a measurement-induced transition is observed.
- Abstract（参考訳）: 我々は、汎用量子回路における非安定化器性(量子魔法)のダイナミクスを効率的に扱うために設計された新しい技術であるICCR(Iterative Clifford Circuit Renormalization)を導入する。
ICCRは起動回路を反復的に調整してクリフォード回路に変換し、測定やTゲートなどの非安定化性を変化させる全ての要素を除去する。
この過程で、初期状態は、新しい回路が元の回路と同じ最終状態を出力するように再正規化される。
このアプローチは、有効初期状態の流れに非安定化剤の複雑なダイナミクスを組み込み、その効率的な評価を可能にし、元の回路の直接的かつ計算的に高価なシミュレーションを不要とした。
初期状態再正規化は、体系的に改善できる近似を用いて明示的に計算することができる。
ICCRアルゴリズムを用いて,N = 1000までの大きさのシステムに対する非安定化性能の評価を行う。
テンソルネットワークシミュレーションとの比較により,本手法の有効性を検証した。
最後に、ICCR技術を用いて、測定誘起遷移が観測される魔法の浄化回路を研究する。
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