論文の概要: A polynomial-time classical algorithm for noisy quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.12768v1
- Date: Wed, 17 Jul 2024 17:48:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-18 16:06:20.168961
- Title: A polynomial-time classical algorithm for noisy quantum circuits
- Title（参考訳）: 雑音量子回路のための多項式時間古典アルゴリズム
- Authors: Thomas Schuster, Chao Yin, Xun Gao, Norman Y. Yao,
- Abstract要約: 雑音量子回路のための時空古典的アルゴリズムを提供する。
我々のアプローチは、雑音が非局所的相関を指数的に減衰させるという直感に基づいている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2708457954150887
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We provide a polynomial-time classical algorithm for noisy quantum circuits. The algorithm computes the expectation value of any observable for any circuit, with a small average error over input states drawn from an ensemble (e.g. the computational basis). Our approach is based upon the intuition that noise exponentially damps non-local correlations relative to local correlations. This enables one to classically simulate a noisy quantum circuit by only keeping track of the dynamics of local quantum information. Our algorithm also enables sampling from the output distribution of a circuit in quasi-polynomial time, so long as the distribution anti-concentrates. A number of practical implications are discussed, including a fundamental limit on the efficacy of noise mitigation strategies: any quantum circuit for which error mitigation is efficient must be classically simulable.
- Abstract（参考訳）: 雑音量子回路のための多項式時間古典アルゴリズムを提案する。
アルゴリズムは、アンサンブル(例えば計算ベース)から引き出された入力状態に対する平均誤差を小さくして、任意の回路で観測可能な任意の期待値を算出する。
我々のアプローチは、雑音が局所的相関に対して指数関数的に非局所的相関を減衰するという直感に基づいている。
これにより、局所的な量子情報のダイナミクスを追跡するだけで、ノイズの多い量子回路を古典的にシミュレートすることができる。
また,回路の出力分布を準多項式時間でサンプリングすることができる。
ノイズ緩和戦略の有効性に関する基本的な制限を含む、いくつかの実用的な意味を論じる: 誤差緩和が効率的である任意の量子回路は、古典的にシミュレート可能である必要がある。
関連論文リスト
- Pauli path simulations of noisy quantum circuits beyond average case [0.3277163122167433]
深さ$n$ qubitsのランダム量子回路では、パウリパス法を用いて出力状態からのサンプリングを効率よく行うことができる。
我々は、Tゲートであるゲートの分数とノイズ率の相似性について十分な条件を導出し、ノイズがより速い速度で導入された場合、シミュレーションは古典的に容易になることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-22T21:58:37Z) - Classical simulations of noisy variational quantum circuits [0.0]
ノイズは量子計算に影響を及ぼし、より正確になるだけでなく、システムのスケールアップとともに古典的なシミュレートも容易になる。
ノイズパラメータ化量子回路の期待値を推定するための古典的シミュレーションアルゴリズムLOWESAを構築した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-08T17:52:30Z) - A quantum advantage over classical for local max cut [48.02822142773719]
量子最適化近似アルゴリズム(QAOA)は、次数3グラフ上の古典的手法に匹敵する計算上の優位性を持つ。
結果として、最先端の量子ハードウェアに関係している小規模量子計算でさえ、比較可能な単純な古典よりも大きな優位性を持つ可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-17T16:42:05Z) - Quantum Worst-Case to Average-Case Reductions for All Linear Problems [66.65497337069792]
量子アルゴリズムにおける最悪のケースと平均ケースの削減を設計する問題について検討する。
量子アルゴリズムの明示的で効率的な変換は、入力のごく一部でのみ正し、全ての入力で正しくなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-06T22:01:49Z) - Approximation Algorithm for Noisy Quantum Circuit Simulation [3.55689240295244]
本稿では,雑音量子回路をシミュレーションするための新しい近似アルゴリズムを提案する。
提案手法は、一般に使われている近似(サンプリング)アルゴリズム -- 量子軌道法を高速化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-30T14:20:22Z) - A single $T$-gate makes distribution learning hard [56.045224655472865]
この研究は、局所量子回路の出力分布の学習可能性に関する広範な評価を提供する。
ハイブリッド量子古典アルゴリズムを含む多種多様な学習アルゴリズムにおいて、深度$d=omega(log(n))$ Clifford回路に関連する生成的モデリング問題さえも困難であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-07T08:04:15Z) - Limitations of variational quantum algorithms: a quantum optimal
transport approach [11.202435939275675]
我々は、ノイズとノイズレスの両体制において、標準NISQ提案の極めて厳密な境界を得る。
境界は、QAOAのような両方の回路モデルアルゴリズムと、量子アニールのような連続時間アルゴリズムの性能を制限する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-07T13:58:44Z) - Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational
Chemistry [51.827942608832025]
短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。
計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z) - Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks [44.356294905844834]
入力および出力システムへのブラックボックスアクセスを前提として,最初の効率的な量子因果順序探索アルゴリズムを開発した。
我々は、量子コムを用いて因果順序をモデル化し、我々のアルゴリズムは、与えられたプロセスと互換性のある入力と出力の順序を出力する。
我々のアルゴリズムは、量子通信ネットワークで利用可能な伝送経路を効率的に検出し、最適化する方法を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-03T07:12:08Z) - Efficient classical simulation and benchmarking of quantum processes in
the Weyl basis [0.0]
Weylユニタリを用いたランダム化ベンチマークアルゴリズムを開発し,エラーモデルの混在を効率よく同定し,学習する。
本手法を変分量子固有解器に現れるアンザッツ回路に適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-27T16:46:12Z) - Efficient classical simulation of random shallow 2D quantum circuits [104.50546079040298]
ランダム量子回路は古典的にシミュレートするのは難しいと見なされる。
典型例の近似シミュレーションは, 正確なシミュレーションとほぼ同程度に困難であることを示す。
また、十分に浅いランダム回路はより一般的に効率的にシミュレーション可能であると推測する。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-31T19:00:00Z)
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。