論文の概要: Fast Scrambling in Classically Simulable Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.19614v1
• Date: Fri, 25 Oct 2024 15:05:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-28 13:33:47.181645
• Title: Fast Scrambling in Classically Simulable Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 古典的シミュレート可能な量子回路における高速スクランブル
• Authors: Mike Blake, Noah Linden, Anthony P. Thompson,
• Abstract要約: スーパークリフォードゲートから構築された量子回路の演算子スクランブルについて検討する。 作用素の絡み合いに加えて、ある時間外順序相関関数 (OTOCs) は古典的に同じ形式でシミュレートできる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We study operator scrambling in quantum circuits built from `super-Clifford' gates. For such circuits it was established in arXiv:2002.12824 that the time evolution of operator entanglement for a large class of many-body operators can be efficiently simulated on a classical computer, including for operators with volume-law entanglement. Here we extend the scope of this formalism in two key ways. Firstly we provide evidence that these classically simulable circuits include examples of fast scramblers, by constructing a circuit for which operator entanglement is numerically found to saturate in a time $t_* \sim \mathrm{ln}(N)$ (with $N$ the number of qubits). Secondly we demonstrate that, in addition to operator entanglement, certain out-of-time ordered correlation functions (OTOCs) can be classically simulated within the same formalism. As a consequence such OTOCs can be computed numerically in super-Clifford circuits with thousands of qubits, and we study several explicit examples in the aforementioned fast scrambling circuits.
• Abstract（参考訳）: スーパークリフォードゲートから構築した量子回路の演算子スクランブルについて検討する。 このような回路はarXiv:2002.12824で確立され、多くのボディ演算子に対する演算子の絡み合いの時間的進化は、体積法的な絡み合いを持つ演算子を含む古典的なコンピュータ上で効率的にシミュレートできる。 ここでは、この形式主義の範囲を2つの重要な方法で拡張する。 まず、これらの古典的にシミュレート可能な回路が高速スクランブラーの例を含んでいて、演算子エンタングルメントが数値的に飽和であるような回路を、時間$t_* \sim \mathrm{ln}(N)$(量子ビット数$N$)で構築する。 次に、演算子の絡み合いに加えて、ある時間外順序相関関数(OTOC)が古典的に同じ形式でシミュレート可能であることを示す。 その結果、数千の量子ビットを持つ超クリフォード回路において、そのようなOTOCを数値的に計算することができ、上記の高速スクランブル回路におけるいくつかの明示的な例について検討する。

関連論文リスト

• Geometric structure and transversal logic of quantum Reed-Muller codes [51.11215560140181]
  本稿では,量子リード・ミュラー符号(RM)のゲートを,古典的特性を利用して特徴付けることを目的とする。 RM符号のための安定化器生成器のセットは、特定の次元のサブキューブに作用する$X$と$Z$演算子によって記述することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-10T04:07:24Z)
• Polynomial-Time Classical Simulation of Hidden Shift Circuits via Confluent Rewriting of Symbolic Sums [0.9208007322096532]
  量子回路の族は、実際には記号経路積分によって時間内にシミュレートできることを示す。 したがって、このクラスの回路時間の効率的なシミュラビリティに関する開予想を解く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-05T18:56:20Z)
• Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
  超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。 短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。 本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z)
• Simulating Quantum Circuits by Model Counting [0.0]
  重み付きモデル計数により、普遍量子回路の強いシミュレーションを効率的に行うことができることを示す。 我々の研究は、量子回路の効率的なコンパイルを実現するために、既存の強力な古典的推論ツールを応用する方法を開拓する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-11T22:40:15Z)
• Unified framework for efficiently computable quantum circuits [0.0]
  クリフォードとマッチゲートからなる量子回路は、古典的コンピュータ上で効率的にシミュレート可能であることが知られている2種類の回路である。 我々は、これらの回路を効率的にシミュレートできる特別な構造を透過的に示す統一されたフレームワークを導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-16T08:04:28Z)
• Tractable Bounding of Counterfactual Queries by Knowledge Compilation [51.47174989680976]
  本稿では, パール構造因果モデルにおいて, 因果関係などの部分的特定可能なクエリのバウンダリングの問題について議論する。 最近提案された反復EMスキームは初期化パラメータをサンプリングしてそれらの境界を内部近似する。 シンボルパラメータを実際の値に置き換えた回路構造を,単一のシンボル知識コンパイルによって得られることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-05T07:10:40Z)
• Homological Quantum Rotor Codes: Logical Qubits from Torsion [51.9157257936691]
  ホモロジー量子ローター符号は 論理ローターと論理キューディットを 同一のコードブロックにエンコードできる 0$-$pi$-qubit と Kitaev の現在のミラー量子ビットは、確かにそのような符号の小さな例である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-24T00:29:15Z)
• Simulating quantum circuits using efficient tensor network contraction algorithms with subexponential upper bound [0.0]
  単一量子ビットと有限配列の2量子ビットゲートの量子回路は、古典的に指数時間でシミュレート可能であることを示す。 我々は,制約を満たすことが保証されたアルゴリズムを実装し,実際の計算時間を大幅に短縮した縮約順序を求める。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-02T14:46:52Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Quantum circuits with classically simulable operator scrambling [0.0]
  我々は、非局所作用素の部分空間のスクランブルが古典的にシミュレート可能な新しい量子回路の族を導入する。 これらの作用素のハイゼンベルク時間の進化は作用素空間におけるクリフォードの進化に対応するため、これらの回路を超クリフォード回路と呼ぶ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-28T15:51:31Z)
• 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。