論文の概要: Validate Quantum State Preparation Programs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.05616v1
- Date: Thu, 09 Jan 2025 23:35:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-13 15:26:36.520425
- Title: Validate Quantum State Preparation Programs
- Title（参考訳）: 量子状態生成プログラムの検証
- Authors: Liyi Li, Anshu Sharma, Zoukarneini Difaizi Tagba, Sean Frett, Alex Potanin,
- Abstract要約: 本稿では、Coq証明アシスタントで実装された高保証フレームワークであるPqasmについて述べる。
このフレームワークの鍵は、量子重ね合わせ状態を含むプログラムのプログラム正当性保証を、重ね合わせのないプログラム状態に対するプログラム正当性保証に還元することである。
我々は、QuickChickプロパティベースのテストフレームワークを使用して状態準備プログラムをテストする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: One of the key steps in quantum algorithms is to prepare an initial quantum superposition state with different kinds of features. These so-called state preparation algorithms are essential to the behavior of quantum algorithms, and complicated state preparation algorithms are difficult to develop correctly and effectively. This paper presents Pqasm: a high-assurance framework implemented with the Coq proof assistant, allowing us to certify our Pqasm tool to correctly reflect quantum program behaviors. The key in the framework is to reduce the program correctness assurance of a program containing a quantum superposition state to the program correctness assurance for the program state without superposition. The reduction allows the development of an effective testing framework for testing quantum state preparation algorithm implementations on a classical computer - considered to be a hard problem with no clear solution until this point. We utilize the QuickChick property-based testing framework to test state preparation programs. We evaluated the effectiveness of our approach over 5 case studies implemented using Pqasm; such cases are not even simulatable in the current quantum simulators.
- Abstract（参考訳）: 量子アルゴリズムの重要なステップの1つは、異なる種類の特徴を持つ初期量子重畳状態を作成することである。
このような状態準備アルゴリズムは量子アルゴリズムの振舞いに不可欠であり、複雑な状態準備アルゴリズムは正しく効果的に開発することが困難である。
本稿では,量子プログラムの動作を正確に反映するためのPqasmツールの認証を可能にする,Coq証明アシスタントで実装された高保証フレームワークであるPqasmを提案する。
このフレームワークの鍵は、量子重ね合わせ状態を含むプログラムのプログラム正当性保証を、重ね合わせのないプログラム状態に対するプログラム正当性保証に還元することである。
この削減により、古典的なコンピュータ上で量子状態準備アルゴリズムの実装をテストするための効果的なテストフレームワークの開発が可能になる。
我々は、QuickChickプロパティベースのテストフレームワークを使用して状態準備プログラムをテストする。
Pqasmを用いて実施した5つのケーススタディに対して,本手法の有効性を評価した。
関連論文リスト
- Non-unitary Coupled Cluster Enabled by Mid-circuit Measurements on Quantum Computers [37.69303106863453]
本稿では,古典計算機における量子化学の柱である結合クラスタ(CC)理論に基づく状態準備法を提案する。
提案手法は,従来の計算オーバーヘッドを低減し,CNOTおよびTゲートの数を平均で28%,57%削減する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-17T14:10:10Z) - Concolic Testing of Quantum Programs [5.3611583388647635]
本稿では,量子プログラムに特化して設計された最初のココリックテストフレームワークを提案する。
このフレームワークは量子状態の量子化と量子変数の記号化方法を示す量子条件文を定義する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-08T07:32:19Z) - Quantum Subroutine for Variance Estimation: Algorithmic Design and Applications [80.04533958880862]
量子コンピューティングは、アルゴリズムを設計する新しい方法の基礎となる。
どの場の量子スピードアップが達成できるかという新たな課題が生じる。
量子サブルーチンの設計は、従来のサブルーチンよりも効率的で、新しい強力な量子アルゴリズムに固い柱を向ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-26T09:32:07Z) - QbC: Quantum Correctness by Construction [4.572433350229651]
提案するQuantum Correctness by Construction (QbC) は,その仕様から量子プログラムを構築するための手法である。
プリコンディションとポストコンディションを使用してプログラム特性を規定し、その仕様から量子状態におけるプログラム構築のための音質および完全改善ルールを提案する。
このアプローチは、プログラムの詳細を導出する方法を自然に提案し、その過程で重要な設計上の選択を強調します。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-28T16:00:57Z) - Quantum Annealing for Single Image Super-Resolution [86.69338893753886]
単一画像超解像(SISR)問題を解くために,量子コンピューティングに基づくアルゴリズムを提案する。
提案したAQCアルゴリズムは、SISRの精度を維持しつつ、古典的なアナログよりも向上したスピードアップを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-18T11:57:15Z) - Design by Contract Framework for Quantum Software [1.9988400064884826]
本稿では,量子ソフトウェアのための設計・設計フレームワークを提案する。
特定の手順によって構築された全ての量子回路の入力および出力状態に関するアサーションを提供する。
我々のフレームワークは量子ソフトウェアの全手順を検証するのに十分な表現力を持っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-31T00:21:28Z) - Reducing the cost of energy estimation in the variational quantum
eigensolver algorithm with robust amplitude estimation [50.591267188664666]
量子化学と材料は、量子コンピューティングの最も有望な応用の1つである。
これらの領域における産業関連問題とそれを解決する量子アルゴリズムとの整合性については、まだ多くの研究が続けられている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-14T16:51:36Z) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z) - 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) - Proving Quantum Programs Correct [3.2513560268591735]
グローバーのアルゴリズムや量子位相推定を含む様々な量子アルゴリズムの正確性を検証する。
量子コンテキストにおける形式的検証の成功と課題の両方を強調することを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-03T00:55:41Z) - Electronic structure with direct diagonalization on a D-Wave quantum
annealer [62.997667081978825]
本研究は、D-Wave 2000Q量子アニール上の分子電子ハミルトニアン固有値-固有ベクトル問題を解くために、一般量子アニール固有解法(QAE)アルゴリズムを実装した。
そこで本研究では,D-Waveハードウェアを用いた各種分子系における基底および電子励起状態の取得について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-02T22:46:47Z)
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。