論文の概要: Efficient particle-conserving brick-wall quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.12130v1
- Date: Mon, 17 Jun 2024 22:40:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-19 23:37:50.952352
- Title: Efficient particle-conserving brick-wall quantum circuits
- Title（参考訳）: 効率的な粒子保存レンガウォール量子回路
- Authors: Babatunde M. Ayeni,
- Abstract要約: 対称テンソルネットワークの実践的アイデアを用いて,効率的な粒子保存ゲートの構築方法を示す。
ブロックウォール回路の枠組みの下でゲートを数値的にテストする。
さらに,隣り合うゲートが2ビット近いブロックウォール回路を非隣り合うゲートに拡張するアルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: In variational quantum optimization with particle-conserving quantum circuits, it is often difficult to decide a priori which particle-conserving gates and circuit ansatzes would be most efficient for a given problem. This is important especially for noisy intermediate-scale quantum (NISQ) processors with limited resources. While this may be challenging to answer in general, deciding which particle-conserving gate would be most efficient is easier within a specified circuit ansatz. In this paper, we show how to construct efficient particle-conserving gates using some practical ideas from symmetric tensor networks. We derive different types of particle-conserving gates, including the generalized one. We numerically test the gates under the framework of brick-wall circuits. We show that the general particle-conserving gate with only four real parameters is generally best. In addition, we present an algorithm to extend brick-wall circuit with two-qubit nearest-neighbouring gates to non-nearest-neighbouring gates. We test and compare the efficiency of the circuits with Heisenberg spin chain with and without next-nearest-neighbouring interactions.
- Abstract（参考訳）: 粒子保存量子回路を用いた変分量子最適化では、粒子保存ゲートと回路アンサーゼが与えられた問題に対して最も効率的かを決定することはしばしば困難である。
これは特に限られたリソースを持つノイズの多い中間スケール量子(NISQ)プロセッサにとって重要である。
これは一般には答えが難しいが、どの粒子保存ゲートが最も効率的かを決めることは、特定の回路アンサッツの中でより容易である。
本稿では,対称テンソルネットワークによる実用的なアイデアを用いて,効率的な粒子保存ゲートを構築する方法について述べる。
一般化されたゲートを含む様々な種類の粒子保存ゲートを導出する。
ブロックウォール回路の枠組みの下でゲートを数値的にテストする。
4つの実パラメータしか持たない一般粒子保存ゲートが一般に最適であることを示す。
さらに,隣り合うゲートが2ビット近いブロックウォール回路を非隣り合うゲートに拡張するアルゴリズムを提案する。
回路の効率をハイゼンベルクスピンチェーンと比較し, 次アネレスト-隣り合う相互作用を伴わずに比較した。
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