論文の概要: Magic states are rarely the most important resource to optimize
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.01880v1
- Date: Mon, 04 Nov 2024 08:20:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-05 21:28:08.154283
- Title: Magic states are rarely the most important resource to optimize
- Title（参考訳）: マジックステートは、最適化する上で最も重要なリソースとはめったにない
- Authors: Marco Fellous-Asiani, Hui Khoon Ng, Robert S. Whitney,
- Abstract要約: 故障量子コンピューティングに必要な量子ビット資源を評価するためのスケーリング手法を提案する。
次に、正常な操作とマジック操作に必要なリソースの研究にそれを使用します。
全ての操作に影響を与える最適化は、マジック操作にのみ影響する最適化よりも自然に効果的であるが、我々の研究の驚くべき結論は、前者が数桁のコストを削減できるのに対して、後者は限界的な削減にしか寄与しないということである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We propose a scaling approach to evaluating the qubit resources required by concatenated fault-tolerant quantum computing. The approach gives closed-form expressions, which remain simple for multiple levels of concatenation, making it an ideal tool to compare and minimize the resource costs of different concatenation schemes. We then use it to study the resources required for normal and magic operations. Here, magic operations require the preparation, verification and injection of complicated states called "magic states", while normal operations do not. It is often expected that magic operations will dominate a computation's physical resource requirements (qubits, gates, etc.), although this expectation has been cast in doubt for surface codes. Our results show that this expectation is also wrong for typical concatenated codes, with magic operations rarely being costly. We give concrete examples for the concatenated 7-qubit scheme with Steane error-correction gadgets or a flag-qubits approach. While optimizations that affect all operations are naturally more effective than ones that affect only magic operations, the surprising conclusion of our work is that the former can reduce costs by several orders of magnitude whereas the latter contributes only marginal reductions. This is particularly surprising given the numerous works on optimizations that affect only magic operations.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,結合型フォールトトレラント量子コンピューティングに必要なキュービットリソースを評価するためのスケーリング手法を提案する。
このアプローチは閉形式表現を与えるが、これは複数の結合のレベルでは単純であり、異なる結合スキームのリソースコストの比較と最小化に最適なツールである。
次に、正常な操作とマジック操作に必要なリソースの研究にそれを使用します。
ここでは、マジック操作は「マジック状態」と呼ばれる複雑な状態の準備、検証、注入を必要とするが、通常の操作はそうではない。
マジック操作が計算の物理的リソース要求(量子ビット、ゲートなど)を支配することがしばしば期待されているが、表面符号には疑問が投げかけられている。
我々の結果は、この期待は典型的には誤りであり、マジック操作は滅多にコストがかからないことを示している。
本稿では,Steane誤差補正ガジェットやフラッグキュービットアプローチと組み合わせた 7-qubit スキームの具体例を示す。
全ての操作に影響を与える最適化は、マジック操作にのみ影響する最適化よりも自然に効果的であるが、我々の研究の驚くべき結論は、前者が数桁のコストを削減できるのに対して、後者は限界的な削減にしか寄与しないということである。
マジック操作だけに影響を及ぼす最適化に関する多くの研究を考えると、これは特に驚きである。
関連論文リスト
- MagicPool: Dealing with Magic State Distillation Failures on Large-Scale Fault-Tolerant Quantum Computer [0.9976140705777456]
追加の実行遅延を低減するために,マジックステートのプールを提案する。
我々は、実行遅延の大きさを検証するために、量子回路のシミュレーションを実行する。
その結果, 並列処理により実行遅延が増幅され, プール化は空間コストの小さい実行遅延を効果的に低減することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-10T06:36:26Z) - Hierarchical Context Merging: Better Long Context Understanding for Pre-trained LLMs [61.40047491337793]
本稿では,大規模言語モデルの制約を克服する新しいトレーニングフリースキームである階層型cOntext MERging(HOMER)を提案する。
HomeRは、長いインプットを管理可能なチャンクに分割する、分別/対数アルゴリズムを使用する。
トークン削減技術がマージ毎に先行し、メモリ使用効率が保証される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T06:34:08Z) - Reverse That Number! Decoding Order Matters in Arithmetic Learning [49.5504492920404]
本研究は,最少の桁から出力を優先順位付けすることで,桁順を再評価する新たな戦略を導入する。
従来のSOTA法と比較すると,通常のトレーニングで使用するトークンの3分の1しか必要とせず,精度の全体的な改善が見られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-09T09:04:53Z) - Unconditional quantum MAGIC advantage in shallow circuit computation [2.8289044717329905]
我々は、少なくとも一定の深さの浅い回路において、魔法の利点を無条件に確立できることを示した。
線形二項制約システムにインスパイアされた特定の非局所ゲームを構築する。
また,魔術的な非局所ゲーム探索を支援する効率的なアルゴリズムも提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-19T15:59:48Z) - Highly Efficient Encoding for Job-Shop Scheduling Problems and its
Application on Quantum Computers [0.0]
ジョブショップスケジューリング問題は、一連のジョブをマシン上で実行するための最適なスケジュールを見つけることを目的としている。
ジョブショップスケジューリング問題の効率的なエンコーディングを導入し、可能なすべてのスケジュールをカウントするためには、ビットストリングをはるかに少なくする必要がある。
提案手法を導入することで,従来検討されていた戦略よりも量子アルゴリズムの性能が大幅に向上することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-29T18:21:49Z) - Encoding a magic state with beyond break-even fidelity [1.449788466039287]
本稿では, 超電導量子ビットアレイ上に, 誤差補正を用いたマジック状態作成手法を提案し, 実装する。
我々の手法は、装置の個々の量子ビットを用いて準備できるものよりも優れたマジック状態を生成する。
我々のプロトタイプは、高忠実度マジック状態を生成するのに必要な物理量子ビットの数を削減できるので、将来的には貴重なものになるだろう。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-23T01:19:53Z) - Quantum Goemans-Williamson Algorithm with the Hadamard Test and
Approximate Amplitude Constraints [62.72309460291971]
本稿では,n+1$ qubitsしか使用しないGoemans-Williamsonアルゴリズムの変分量子アルゴリズムを提案する。
補助量子ビット上で適切にパラメータ化されたユニタリ条件として目的行列を符号化することにより、効率的な最適化を実現する。
各種NPハード問題に対して,Goemans-Williamsonアルゴリズムの量子的効率的な実装を考案し,提案プロトコルの有効性を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-30T03:15:23Z) - Resource Optimisation of Coherently Controlled Quantum Computations with
the PBS-calculus [55.2480439325792]
量子計算のコヒーレント制御は、いくつかの量子プロトコルやアルゴリズムを改善するために使用できる。
我々は、量子光学にインスパイアされたコヒーレント制御のためのグラフィカル言語PBS計算を洗練する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-10T18:59:52Z) - Quantifying Qubit Magic Resource with Gottesman-Kitaev-Preskill Encoding [58.720142291102135]
我々は、ほとんどのフォールトトレラント量子コンピュータにおいて、魔法のリソース測度、探索特性を定義する。
我々の定式化は、連続変数量子計算におけるボソニック符号、よく研究されたツールに基づいている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-27T12:56:01Z) - Very low overhead fault-tolerant magic state preparation using redundant
ancilla encoding and flag qubits [1.2891210250935146]
冗長アンシラ符号化と呼ばれる新しい概念を導入する。
提案手法は, 桁違いの量子ビットと時空オーバーヘッドを用いて, マジックステートを生成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-06T06:24:02Z) - Supervised Quantile Normalization for Low-rank Matrix Approximation [50.445371939523305]
我々は、$X$ の値と $UV$ の値を行ワイズで操作できる量子正規化演算子のパラメータを学習し、$X$ の低ランク表現の質を改善する。
本稿では,これらの手法が合成およびゲノムデータセットに適用可能であることを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-08T21:06:02Z)
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。