論文の概要: A Case for Quantum Circuit Cutting for NISQ Applications: Impact of topology, determinism, and sparsity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.17929v1
• Date: Mon, 23 Dec 2024 19:39:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-25 15:54:44.170345
• Title: A Case for Quantum Circuit Cutting for NISQ Applications: Impact of topology, determinism, and sparsity
• Title（参考訳）: NISQ応用のための量子回路切断の事例:トポロジ、決定性、空間性の影響
• Authors: Zirui Li, Minghao Guo, Mayank Barad, Wei Tang, Eddy Z. Zhang, Yipeng Huang,
• Abstract要約: 本稿では, 量子回路切断戦略において, 短期量子コンピューティングのための変分アルゴリズムが適していることを示す。 回路切断の以前の実証は、指数的実行と後処理のコストに焦点を当てていた。 実現可能なアンサツェを6つのアンサッツ層を持つ200キュービット以上まで拡張します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.339699314849
• License:
• Abstract: We make the case that variational algorithm ansatzes for near-term quantum computing are well-suited for the quantum circuit cutting strategy. Previous demonstrations of circuit cutting focused on the exponential execution and postprocessing costs due to the cuts needed to partition a circuit topology, leading to overly pessimistic evaluations of the approach. This work observes that the ansatz Clifford structure and variational parameter pruning significantly reduce these costs. By keeping track of the limited set of correct subcircuit initializations and measurements, we reduce the number of experiments needed by up to 16x, matching and beating the error mitigation offered by classical shadows tomography. By performing reconstruction as a sparse tensor contraction, we scale the feasible ansatzes to over 200 qubits with six ansatz layers, beyond the capability of prior work.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 量子回路切断戦略において, 短期量子コンピューティングの変分アルゴリズムが適していることを示す。 回路切断の以前の実証は、回路トポロジーを分割するために必要なカットが原因で、指数的実行と後処理コストに焦点が当てられ、アプローチの過度な悲観的な評価につながった。 この研究は、アンザッツ・クリフォード構造と変分パラメータプルーニングがこれらのコストを大幅に削減することを観察する。 正しいサブ回路の初期化と測定の限られたセットを追跡することで、16倍まで必要な実験数を減らし、古典的なシャドウトモグラフィーによって提供される誤差の軽減を図った。 スパーステンソル収縮として再構成を行うことにより, 従来の作業能力を超える, 6層のアンザッツ層を持つ200キュービット以上の実現可能なアンサッチをスケールする。

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