論文の概要: Validity condition for high-fidelity Digitized Quantum Annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.16385v2
- Date: Thu, 27 Jun 2024 08:07:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-28 18:27:13.277456
- 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。
関連論文リスト
- Ancillary entangling Floquet kicks for accelerating quantum algorithms [0.21990652930491855]
我々は、一次系量子ビットとアシラリー量子ビットを絡めるデジタル多ビットゲートを用いて量子シミュレーションを高速化する。
単純だが非自明な短距離無限長距離逆場イジングモデルと、量子ビット符号化後の水素分子モデルに対して、解法時間の改善を100%に示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-23T19:40:24Z) - Shortcuts for Adiabatic and Variational Algorithms in Molecular Simulation [3.5621685463862356]
本稿では, 分子基底状態の計算法として, 近近近近近近近近近近近近近近近近距離法を導入している。
提案手法は, 物質科学, 薬物発見, 分子シミュレーションの応用の可能性を高めつつ, 既存のアンサーゼと同等の精度を実現している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-30T16:30:22Z) - Bias-field digitized counterdiabatic quantum optimization [39.58317527488534]
我々はこのプロトコルをバイアス場デジタルダイアバティック量子最適化(BF-DCQO)と呼ぶ。
私たちの純粋に量子的なアプローチは、古典的な変分量子アルゴリズムへの依存を排除します。
基底状態の成功確率のスケーリング改善を実現し、最大2桁まで増大する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-22T18:11:42Z) - Exploring Ground States of Fermi-Hubbard Model on Honeycomb Lattices with Counterdiabaticity [2.756976915658684]
反断熱駆動による断熱のショートカットは、エネルギー励起を抑制してこれらのプロセスを加速させる。
我々は,補助的対断的相互作用を取り入れた変分量子アルゴリズムを開発し,それらをデジタル化された断熱的アルゴリズムと比較した。
これらのアルゴリズムはゲートベースの量子回路上に実装され、ハニカム格子上のフェルミ・ハバードモデルの基底状態を調べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-15T10:05:01Z) - Neutron-nucleus dynamics simulations for quantum computers [49.369935809497214]
一般ポテンシャルを持つ中性子核シミュレーションのための新しい量子アルゴリズムを開発した。
耐雑音性トレーニング法により、ノイズの存在下でも許容される境界状態エネルギーを提供する。
距離群可換性(DGC)と呼ばれる新しい可換性スキームを導入し、その性能をよく知られたqubit-commutativityスキームと比較する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-22T16:33:48Z) - An Optimization-based Deep Equilibrium Model for Hyperspectral Image
Deconvolution with Convergence Guarantees [71.57324258813675]
本稿では,ハイパースペクトル画像のデコンボリューション問題に対処する新しい手法を提案する。
新しい最適化問題を定式化し、学習可能な正規化器をニューラルネットワークの形で活用する。
導出した反復解法は、Deep Equilibriumフレームワーク内の不動点計算問題として表現される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-10T08:25:16Z) - Efficient estimation of trainability for variational quantum circuits [43.028111013960206]
変動量子回路のコスト関数とその分散を効率よく計算する方法を見出した。
この方法は、変分量子回路のトレーニング容易性を証明し、バレンプラトー問題を克服できる設計戦略を探索するために用いられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-09T14:05:18Z) - Complexity-Theoretic Limitations on Quantum Algorithms for Topological
Data Analysis [59.545114016224254]
トポロジカルデータ解析のための量子アルゴリズムは、古典的手法よりも指数関数的に有利である。
我々は、量子コンピュータにおいても、TDA(ベッチ数の推定)の中心的なタスクが難解であることを示します。
我々は、入力データが単純さの仕様として与えられると、指数的量子優位性を取り戻すことができると論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-28T17:53:25Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z) - 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) - Preparing Bethe Ansatz Eigenstates on a Quantum Computer [0.0]
本稿では,スピン-1/2 XXZZスピン鎖のベテ方程式の実数値解に対応するアザッツ固有状態を生成する量子アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは確率的であり、固有状態エネルギーの増加に伴って成功率が低下するが、成功確率を高めるために増幅を用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-24T17:58:21Z)
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。