論文の概要: Tensor-based quantum phase difference estimation for large-scale demonstration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04946v1
- Date: Fri, 9 Aug 2024 09:01:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-12 16:18:44.187115
- Title: Tensor-based quantum phase difference estimation for large-scale demonstration
- Title(参考訳): 大規模実証のためのテンソル型量子位相差推定法
- Authors: Shu Kanno, Kenji Sugisaki, Hajime Nakamura, Hiroshi Yamauchi, Rei Sakuma, Takao Kobayashi, Qi Gao, Naoki Yamamoto,
- Abstract要約: 量子位相差推定(QPDE)方式を利用したエネルギー計算アルゴリズムを開発した。
このアルゴリズムは, 効率的な実装に加えて, 指数関数的に非偏極雑音の影響を低減させる。
我々は,IBM超伝導デバイス上での一次元ハバードモデルのエネルギーギャップ計算を実演する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.492424366069693
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We develop an energy calculation algorithm leveraging quantum phase difference estimation (QPDE) scheme and a tensor-network-based unitary compression method in the preparation of superposition states and time-evolution gates. Alongside its efficient implementation, this algorithm reduces depolarization noise affections exponentially. We demonstrated energy gap calculations for one-dimensional Hubbard models on IBM superconducting devices using circuits up to 32-system (plus one-ancilla) qubits, a five-fold increase over previous QPE demonstrations, at the 7242 controlled-Z gate level of standard transpilation, keying a Q-CTRL error suppression module. Additionally, we propose a technique towards molecular executions using spatial orbital localization and index sorting, verified by an eight-qubit butadiene simulation. Since QPDE can handle the same objectives as QPE, our algorithm represents a leap forward in quantum computing on real devices.
- Abstract(参考訳): 本研究では,量子位相差推定法(QPDE)とテンソルネットワークに基づく一元圧縮法を利用して,重畳状態と時間進化ゲートを合成するエネルギー計算アルゴリズムを開発した。
このアルゴリズムは, 効率的な実装に加えて, 指数関数的に非偏極雑音の影響を低減させる。
我々は,IBM超伝導デバイス上での1次元ハバードモデルのエネルギーギャップ計算を,32系(+1アンシラ)量子ビットの回路を用いて行った。
さらに, 8-qubit ブタジエンシミュレーションで検証した空間軌道の局在化とインデックスソートを用いた分子実行手法を提案する。
QPDEはQPEと同じ目的を扱えるので、我々のアルゴリズムは実際のデバイス上での量子コンピューティングの飛躍的な進歩を表している。
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