論文の概要: Validity condition for high-fidelity Digitized Quantum Annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.16385v1
- Date: Mon, 24 Jun 2024 07:55:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-25 15:43:33.474040
- Title: Validity condition for high-fidelity Digitized Quantum Annealing
- Title（参考訳）: 高忠実化量子アニーリングにおける正当性条件
- Authors: Alan C. Santos,
- Abstract要約: 我々は,高忠実度デジタルアディバティックタスクに対する有効条件を開発する。
このようなハイブリッドモデルの性能は、断熱的妥当性に関する基本的な制約によって制限されていることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Digitizing an adiabatic evolution is a strategy able to combine the good performance of gate-based quantum processors with the advantages of adiabatic algorithms, providing then a hybrid model for efficient quantum information processing. In this work we develop validity conditions for high fidelity digital adiabatic tasks. To this end, we assume a digitizing process based on the Suzuki-Trotter decomposition, which allows us to introduce a $Digitized$ $Adiabatic$ $Theorem$. As consequence of this theorem, we show that the performance of such a hybrid model is limited by the fundamental constraints on the adiabatic theorem validity, even in ideal quantum processors. We argue how our approach predicts the existence of intrinsic non-adiabatic errors reported by R. Barends $et$ $al$., Nature 534, 222 (2016) through an empirical study of digital annealing. In addition, our approach allows us to explain the existence of a scaling of the number of Suzuki-Trotter blocks for the optimal digital circuit with respect to the optimal adiabatic total evolution time, as reported by G. B. Mbeng $et$ $al$, Phys. Rev. B 100, 224201 (2019) through robust numerical analysis of digital annealing. We illustrate our results through two examples of digitized adiabatic algorithms, namely, the two-qubits exact-cover problem and the three-qubits adiabatic factorization of the number 21.
- Abstract（参考訳）: アディアバティック進化のデジタル化は、ゲートベースの量子プロセッサの優れた性能とアディアバティックアルゴリズムの利点を組み合わせ、効率的な量子情報処理のためのハイブリッドモデルを提供する戦略である。
本研究では,高忠実度ディジタルアディバティックタスクの妥当性について検討する。
これにより$Digitized$$Adiabatic$$Theorem$を導入することができる。
この定理の結果として、そのようなハイブリッドモデルの性能は、理想的な量子プロセッサにおいても、断熱定理の妥当性に関する基本的な制約によって制限されることを示す。
我々は、R. Barends $et$$al$で報告された本質的な非断熱誤差の存在を予測する方法について議論する。
Nature 534, 222 (2016) by a empirical study of digital annealing。
また,本手法により,最適なデジタル回路におけるスズキ・トロッターブロック数のスケーリングの存在を,G.B.Mbeng $et$$al$, Physにより報告された最適断熱総進化時間に関して説明することができる。
B100, 224201 (2019) のディジタルアニールの頑健な数値解析
本稿では,2-qubitsの完全被覆問題と21の3-qubitsの断熱分解という,デジタル化された断熱アルゴリズムの2つの例を例に紹介する。
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