論文の概要: Distributed Quantum Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.02881v1
- Date: Tue, 05 Nov 2024 07:48:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-06 14:59:32.861690
- Title: Distributed Quantum Simulation
- Title（参考訳）: 分散量子シミュレーション
- Authors: Tianfeng Feng, Jue Xu, Wenjun Yu, Zekun Ye, Penghui Yao, Qi Zhao,
- Abstract要約: 通信効率の高い分散量子シミュレーションプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、量子通信の複雑さの低い境界を導出することで最適であることが示されている。
我々の研究は、スケーラブルな量子シミュレーションによって実用的な量子優位を達成するための道を開いた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.11934294941432
- License:
- Abstract: Quantum simulation is a promising pathway toward practical quantum advantage by simulating large-scale quantum systems. In this work, we propose communication-efficient distributed quantum simulation protocols by exploring three quantum simulation algorithms, including the product formula, the truncated Taylor series, and the processing of quantum signals over a quantum network. Our protocols are further shown to be optimal by deriving a lower bound on the quantum communication complexity for distributed quantum simulations with respect to evolution time and the number of distributed quantum processing units. Additionally, our distributed techniques go beyond quantum simulation and are applied to distributed versions of Grover's algorithms and quantum phase estimation. Our work not only paves the way for achieving a practical quantum advantage by scalable quantum simulation but also enlightens the design of more general distributed architectures across various physical systems for quantum computation.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは、大規模量子システムをシミュレートすることで、実用的な量子優位性への有望な経路である。
本研究では,3つの量子シミュレーションアルゴリズムを探索することにより,通信効率のよい分散量子シミュレーションプロトコルを提案する。
さらに、進化時間と分散量子処理ユニット数に関して、分散量子シミュレーションの量子通信複雑性の低い境界を導出することにより、このプロトコルが最適であることが示されている。
さらに、我々の分散技術は量子シミュレーションを超えて、Groverのアルゴリズムの分散バージョンと量子位相推定に適用される。
我々の研究は、スケーラブルな量子シミュレーションによる実用的な量子優位性を達成するための道を開くだけでなく、量子計算のために様々な物理システムにまたがるより一般的な分散アーキテクチャの設計も啓蒙する。
関連論文リスト
- Lower bound for simulation cost of open quantum systems: Lipschitz continuity approach [5.193557673127421]
量子マルコフ半群の広いクラスをシミュレートするための下界を計算するための一般的な枠組みを提案する。
我々のフレームワークは、ユニタリおよび非ユニタリ量子力学の両方に適用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-22T03:57:41Z) - Multi-target quantum compilation algorithm [0.0]
量子コンピューティングにおいて、量子コンパイルは、ターゲットユニタリから量子回路で表される訓練可能なユニタリへ情報を変換する。
我々は,複数の量子システムのシミュレーション性能と柔軟性を向上させるために,マルチターゲット量子コンパイルアルゴリズムを開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-01T06:47:24Z) - Quantum algorithms in distributed quantum computing [0.0]
分散量子コンピューティング(DQC)は、量子通信リンクを介して接続される複数の量子処理ユニット(QPU)を使用して量子コンピュータをスケールする方法を提供する。
我々は分散量子コンピューティングシミュレータを構築し、それを量子アルゴリズムの調査に利用した。
そこでは,DQCにおける動的量子回路の適用性を示す。そこでは,ノイズの多いプロセッサ間(非局所)量子ゲートの代わりに,中間回路計測,局所演算,古典的通信が使用される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-16T15:05:15Z) - Optimal Stochastic Resource Allocation for Distributed Quantum Computing [50.809738453571015]
本稿では,分散量子コンピューティング(DQC)のためのリソース割り当て方式を提案する。
本評価は,提案手法の有効性と,量子コンピュータとオンデマンド量子コンピュータの両立性を示すものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T02:37:32Z) - Quantum Neural Architecture Search with Quantum Circuits Metric and
Bayesian Optimization [2.20200533591633]
各量子状態に対するゲートの作用を特徴付ける新しい量子ゲート距離を提案する。
提案手法は、経験的量子機械学習の3つの問題において、ベンチマークを著しく上回っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-28T16:23:24Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z) - Efficient criteria of quantumness for a large system of qubits [58.720142291102135]
大規模部分量子コヒーレント系の基本パラメータの無次元結合について論じる。
解析的および数値計算に基づいて、断熱進化中の量子ビット系に対して、そのような数を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-30T23:50:05Z) - QuantumSkynet: A High-Dimensional Quantum Computing Simulator [0.0]
量子コンピューティングシミュレータの現在の実装は、2段階の量子システムに限られている。
高次元量子コンピューティングシステムの最近の進歩は、多層重ね合わせと絡み合いで動くことの可能性を実証している。
我々は,新しい高次元クラウドベースの量子コンピューティングシミュレータQuantumSkynetを紹介する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-30T06:28:18Z) - On exploring the potential of quantum auto-encoder for learning quantum systems [60.909817434753315]
そこで我々は,古典的な3つのハードラーニング問題に対処するために,QAEに基づく効果的な3つの学習プロトコルを考案した。
私たちの研究は、ハード量子物理学と量子情報処理タスクを達成するための高度な量子学習アルゴリズムの開発に新たな光を当てています。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-29T14:01:40Z) - Tensor Network Quantum Virtual Machine for Simulating Quantum Circuits
at Exascale [57.84751206630535]
本稿では,E-scale ACCelerator(XACC)フレームワークにおける量子回路シミュレーションバックエンドとして機能する量子仮想マシン(TNQVM)の近代化版を提案する。
新バージョンは汎用的でスケーラブルなネットワーク処理ライブラリであるExaTNをベースにしており、複数の量子回路シミュレータを提供している。
ポータブルなXACC量子プロセッサとスケーラブルなExaTNバックエンドを組み合わせることで、ラップトップから将来のエクサスケールプラットフォームにスケール可能なエンドツーエンドの仮想開発環境を導入します。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-21T13:26:42Z) - Quantum walk processes in quantum devices [55.41644538483948]
グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する方法を研究する。
提案手法は,量子ウォークアルゴリズムを量子コンピュータ上で効率的に実装する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-28T18:04:16Z)
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。