論文の概要: Assessing and Advancing the Potential of Quantum Computing: A NASA Case Study
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.15601v1
- Date: Fri, 21 Jun 2024 19:05:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-25 21:24:18.101427
- Title: Assessing and Advancing the Potential of Quantum Computing: A NASA Case Study
- Title（参考訳）: 量子コンピューティングの可能性の評価と向上:NASAのケーススタディ
- Authors: Eleanor G. Rieffel, Ata Akbari Asanjan, M. Sohaib Alam, Namit Anand, David E. Bernal Neira, Sophie Block, Lucas T. Brady, Steve Cotton, Zoe Gonzalez Izquierdo, Shon Grabbe, Erik Gustafson, Stuart Hadfield, P. Aaron Lott, Filip B. Maciejewski, Salvatore Mandrà, Jeffrey Marshall, Gianni Mossi, Humberto Munoz Bauza, Jason Saied, Nishchay Suri, Davide Venturelli, Zhihui Wang, Rupak Biswas,
- Abstract要約: 我々は、量子コンピューティングの可能性を評価し、前進させるNASAの取り組みについて説明する。
本稿では,近・長期のアルゴリズムの進歩と,現在のハードウェアとシミュレーションによる探索結果について論じる。
この研究には物理にインスパイアされた古典的アルゴリズムも含まれており、今日のアプリケーションスケールで使用することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.29246196323319
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computing is one of the most enticing computational paradigms with the potential to revolutionize diverse areas of future-generation computational systems. While quantum computing hardware has advanced rapidly, from tiny laboratory experiments to quantum chips that can outperform even the largest supercomputers on specialized computational tasks, these noisy-intermediate scale quantum (NISQ) processors are still too small and non-robust to be directly useful for any real-world applications. In this paper, we describe NASA's work in assessing and advancing the potential of quantum computing. We discuss advances in algorithms, both near- and longer-term, and the results of our explorations on current hardware as well as with simulations, including illustrating the benefits of algorithm-hardware co-design in the NISQ era. This work also includes physics-inspired classical algorithms that can be used at application scale today. We discuss innovative tools supporting the assessment and advancement of quantum computing and describe improved methods for simulating quantum systems of various types on high-performance computing systems that incorporate realistic error models. We provide an overview of recent methods for benchmarking, evaluating, and characterizing quantum hardware for error mitigation, as well as insights into fundamental quantum physics that can be harnessed for computational purposes.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、未来の計算システムの様々な領域に革命をもたらす可能性を持つ最も魅力的な計算パラダイムの1つである。
量子コンピューティングのハードウェアは、小さな実験実験から量子チップまで急速に進歩し、特定の計算タスクにおいて最大規模のスーパーコンピュータでも性能を発揮できるが、これらのノイズの多い中間スケール量子(NISQ)プロセッサは、まだ小さくて、現実のアプリケーションでは直接的に有用ではない。
本稿では,量子コンピューティングのポテンシャルを評価・推し進めるNASAの取り組みについて述べる。
我々は,NISQ時代のアルゴリズム・ハードウェア共同設計のメリットを実証することを含む,近時・長期にわたるアルゴリズムの進歩と,現在のハードウェアとシミュレーションによる探索の結果について論じる。
この研究には物理にインスパイアされた古典的アルゴリズムも含まれており、今日のアプリケーションスケールで使用することができる。
本稿では、量子コンピューティングの評価と発展を支援する革新的なツールについて論じ、現実的なエラーモデルを含む高性能コンピューティングシステムにおいて、様々なタイプの量子システムをシミュレートするための改善手法について述べる。
本稿では,誤差軽減のための量子ハードウェアのベンチマーク,評価,特徴化に関する最近の手法の概要と,計算目的に活用できる基本量子物理学の知見について述べる。
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