論文の概要: On the Hardness of Measuring Magic
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.01663v1
- Date: Sat, 3 Aug 2024 04:29:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-06 19:00:53.384543
- Title: On the Hardness of Measuring Magic
- Title（参考訳）: マジック測定の難しさについて
- Authors: Roy J. Garcia, Gaurav Bhole, Kaifeng Bu, Liyuan Chen, Haribabu Arthanari, Arthur Jaffe,
- Abstract要約: デバイスが使用する魔法の量を測定することで、その潜在的な計算能力の定量化が可能になります。
パウリ不安定を魔法の尺度として紹介し、IBMイーグル量子プロセッサ上で実験的に測定する。
我々の結果は、量子コンピュータがスピードアップを提供していない場合にのみマジックを測定することができることを示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4601544125705421
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computers promise to solve computational problems significantly faster than classical computers. These 'speed-ups' are achieved by utilizing a resource known as magic. Measuring the amount of magic used by a device allows us to quantify its potential computational power. Without this property, quantum computers are no faster than classical computers. Whether magic can be accurately measured on large-scale quantum computers has remained an open problem. To address this question, we introduce Pauli instability as a measure of magic and experimentally measure it on the IBM Eagle quantum processor. We prove that measuring large (i.e., extensive) quantities of magic is intractable. Our results suggest that one may only measure magic when a quantum computer does not provide a speed-up. We support our conclusions with both theoretical and experimental evidence. Our work illustrates the capabilities and limitations of quantum technology in measuring one of the most important resources in quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは計算問題を従来のコンピュータよりはるかに高速に解くことを約束する。
これらの「スピードアップ」はマジックと呼ばれる資源を利用することで達成される。
デバイスが使用する魔法の量を測定することで、その潜在的な計算能力の定量化が可能になります。
この性質がなければ、量子コンピュータは古典的なコンピュータほど高速ではない。
大規模量子コンピュータでマジックを正確に測定できるかどうかは未解決のままである。
この問題に対処するために、魔法の尺度としてパウリ不安定を導入し、IBM Eagle量子プロセッサ上で実験的に測定する。
我々は、大量の(つまり広範囲の)魔法を計測することは難しかったことを証明した。
我々の結果は、量子コンピュータがスピードアップを提供していない場合にのみマジックを測定することができることを示唆している。
我々は理論的な証拠と実験的な証拠の両方で結論を支持している。
我々の研究は、量子計算における最も重要なリソースの1つを測定することにおける量子技術の能力と限界について説明している。
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