論文の概要: Controlization Schemes Based on Orthogonal Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.09382v2
• Date: Thu, 22 Aug 2024 16:42:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-23 18:56:04.261418
• Title: Controlization Schemes Based on Orthogonal Arrays
• Title（参考訳）: 直交配列に基づく制御方式
• Authors: Anirban Chowdhury, Ewout van den Berg, Pawel Wocjan,
• Abstract要約: 制御は、最近、未知のハミルトン力学を変換するための量子アルゴリズムで使われている。 未知の2-局所ハミルトニアンに対する配列の助けを借りて、より効率的な制御スキームを構築することができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6064879804011158
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Realizing controlled operations is fundamental to the design and execution of quantum algorithms. In quantum simulation and learning of quantum many-body systems, an important subroutine consists of implementing a controlled Hamiltonian time-evolution. Given only black-box access to the uncontrolled evolution $e^{-iHt}$, controlizing it, i.e., implementing $\mathrm{ctrl}(e^{-iHt}) = |0\langle\rangle 0|\otimes I + |1\langle\rangle 1 |\otimes e^{-iHt}$ is non-trivial. Controlization has been recently used in quantum algorithms for transforming unknown Hamiltonian dynamics [OKTM24] leveraging a scheme introduced in Refs. [NSM15, DNSM21]. The main idea behind the scheme is to intersperse the uncontrolled evolution with suitable operations such that the overall dynamics approximates the desired controlled evolution. Although efficient, this scheme uses operations randomly sampled from an exponentially large set. In the present work, we show that more efficient controlization schemes can be constructed with the help of orthogonal arrays for unknown 2-local Hamiltonians. This construction can also be generalized to $k$-local Hamiltonians. Moreover, our controlization schemes based on orthogonal arrays can take advantage of the interaction graph's structure and be made more efficient.
• Abstract（参考訳）: 制御された演算を実現することは、量子アルゴリズムの設計と実行に不可欠である。 量子シミュレーションと量子多体系の学習において、重要なサブルーチンは制御されたハミルトン時間進化を実装している。 制御されていない進化へのブラックボックスアクセスが$e^{-iHt}$に限られると、それを制御し、すなわち$\mathrm{ctrl}(e^{-iHt}) = |0\langle\rangle 0|\otimes I + |1\langle\rangle 1 |\otimes e^{-iHt}$を実装することは自明ではない。 制御は、Refsで導入されたスキームを活用する未知のハミルトン力学(OKTM24)を変換するための量子アルゴリズムで最近使用されている。 [NSM15, DNSM21]。 このスキームの背後にある主要なアイデアは、制御されていない進化を適切な操作で分散させることであり、全体的なダイナミクスは、望まれる制御された進化を近似する。 効率的ではあるが、このスキームは指数関数的に大きな集合からランダムにサンプリングされた演算を使用する。 本研究では、未知の2-局所ハミルトニアンに対する直交配列の助けを借りて、より効率的な制御スキームを構築することができることを示す。 この構成は、$k$-ローカルハミルトニアンにも一般化できる。 さらに、直交配列に基づく制御スキームは、相互作用グラフの構造を活用でき、より効率的にすることができる。

関連論文リスト

• Gate generation for open quantum systems via a monotonic algorithm with time optimization [0.0]
  オープンシステムのための量子ゲートを生成するための単調な数値アルゴリズムを提案する。 予備的な実装は、このアルゴリズムがキャットキュービットゲートに適していることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-29T07:43:29Z)
• Efficient and practical Hamiltonian simulation from time-dependent product formulas [1.2534672170380357]
  本稿では,製品公式を用いた量子システムの時間進化手法を提案する。 我々のアルゴリズムは、進化演算子を量子コンピュータ上で直接実装可能な単純なユニタリの積に分解する。 理論的スケーリングは最先端のアルゴリズムと比較すると最適ではないが,提案するアルゴリズムの性能は実際は極めて競争力が高い。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-13T17:29:05Z)
• GRAPE optimization for open quantum systems with time-dependent decoherence rates driven by coherent and incoherent controls [77.34726150561087]
  グラディエントアセンセントパルス工学(GRAPE)法は量子制御の最適化に広く用いられている。 我々は、コヒーレント制御と非コヒーレント制御の両方によって駆動されるオープン量子系の目的関数を最適化するために、GRAPE法を採用する。 状態-状態遷移問題に対する数値シミュレーションによりアルゴリズムの効率を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-17T13:37:18Z)
• Optimal State Manipulation for a Two-Qubit System Driven by Coherent and Incoherent Controls [77.34726150561087]
  2量子ビット量子系の最適制御には状態準備が重要である。 物理的に異なる2つのコヒーレント制御を利用し、ヒルベルト・シュミット目標密度行列を最適化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-03T10:22:35Z)
• Quantum Gate Generation in Two-Level Open Quantum Systems by Coherent and Incoherent Photons Found with Gradient Search [77.34726150561087]
  我々は、非コヒーレント光子によって形成される環境を、非コヒーレント制御によるオープン量子系制御の資源とみなす。 我々は、ハミルトニアンにおけるコヒーレント制御と、時間依存デコヒーレンス率を誘導する散逸器における非コヒーレント制御を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-28T07:36:02Z)
• On optimization of coherent and incoherent controls for two-level quantum systems [77.34726150561087]
  本稿では、閉かつオープンな2レベル量子系の制御問題について考察する。 閉系の力学は、コヒーレント制御を持つシュリンガー方程式によって支配される。 開系の力学はゴリーニ=コサコフスキー=スダルシャン=リンドブラッドのマスター方程式によって支配される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-05T09:08:03Z)
• Efficient multi-qubit subspace rotations via topological quantum walks [1.0486921990935787]
  選択された角度による部分空間の回転は、基本的な量子コンピューティングの演算である。 本稿では,位相量子ウォークを用いた高速かつ高忠実な計算手法を提案する。 この手順は、超伝導量子ビット、イオントラップ、リドベルク原子に星型接続で実装することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-12T02:10:56Z)
• Reachable sets for two-level open quantum systems driven by coherent and incoherent controls [77.34726150561087]
  我々はコヒーレントかつ非コヒーレントな制御によって駆動される2レベル開量子系の全密度行列の集合における制御性について研究する。 2つのコヒーレント制御に対して、系は全密度行列の集合において完全に制御可能であることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-09T16:14:23Z)
• Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
  量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。 誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)

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。