論文の概要: Quantum computational advantage of noisy boson sampling with partially distinguishable photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13433v1
• Date: Thu, 23 Jan 2025 07:37:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 15:57:56.525183
• Title: Quantum computational advantage of noisy boson sampling with partially distinguishable photons
• Title（参考訳）: 部分的に区別可能な光子を用いたノイズボソンサンプリングの量子計算的利点
• Authors: Byeongseon Go, Changhun Oh, Hyunseok Jeong,
• Abstract要約: ボソンサンプリングの古典的難聴を抑える部分的識別性雑音のレベルを同定する。 平均$O(log N)$のボソンサンプリングは、$N$の入力光子のうち、識別可能な光子の個数であり、理想的なボソンサンプリングケースと同等の複雑さを保っている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Boson sampling stands out as a promising approach toward experimental demonstration of quantum computational advantage. However, the presence of physical noise in near-term experiments hinders the realization of the quantum computational advantage with boson sampling. Since physical noise in near-term boson sampling devices is inevitable, precise characterization of the boundary of noise rates where the classical intractability of boson sampling is maintained is crucial for quantum computational advantage using near-term devices. In this work, we identify the level of partial distinguishability noise that upholds the classical intractability of boson sampling. We find that boson sampling with on average $O(\log N)$ number of distinguishable photons out of $N$ input photons maintains the equivalent complexity to the ideal boson sampling case. By providing strong complexity theoretical evidence of the classical intractability of noisy boson sampling, we expect that our findings will enable one to ultimately demonstrate quantum computational advantage with noisy boson sampling experiments in the near future.
• Abstract（参考訳）: ボソンサンプリングは、量子計算の優位性の実験的実証への有望なアプローチとして際立っている。 しかし、短期実験における物理ノイズの存在は、ボソンサンプリングによる量子計算の優位性の実現を妨げる。 短期的なボソンサンプリング装置の物理的ノイズは避けられないため、ボソンサンプリングの古典的な引き込み可能性を維持するノイズレートの境界の正確な評価は、短期的な装置を用いた量子計算上の優位性に不可欠である。 本研究では,ボソンサンプリングの古典的難聴を抑える部分的識別性雑音のレベルを同定する。 平均$O(\log N)$N$入力光子のうち、識別可能な光子の個数は理想ボソンサンプリングの場合と同程度の複雑さを保っている。 ノイズボソンサンプリングの古典的抽出可能性の強い複雑性理論的な証拠を提供することにより、近い将来、ノイズボソンサンプリング実験による量子計算の優位性を最終的に証明できるものと期待する。

関連論文リスト

• On computational complexity and average-case hardness of shallow-depth boson sampling [0.0]
  古典的にシミュレートが難しいと考えられる計算タスクであるボソンサンプリングは、量子計算の優位性を示すことを約束する。 実験的な実装におけるノイズは、古典的にシミュレート可能で、古典的なイントラクタビリティを妥協するボソンサンプリングをレンダリングする可能性があり、大きな課題となる。 浅深さ線形光回路を用いたボソンサンプリングによる量子計算の優位性の実現可能性について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-03T00:12:48Z)
• Demonstration of Robust and Efficient Quantum Property Learning with Shallow Shadows [1.412425180760368]
  本稿では,現在の量子コンピューティングプラットフォーム上での量子状態のキャラクタリゼーションのための,頑健な浅層影プロトコルを提案する。 提案プロトコルは, 期待値, 忠実度, 絡み合いエントロピーなどの状態特性を, サンプルの複雑さを低く保ちながら正確に復元する。 この理論的および実験的分析を組み合わせることで、ロバストな浅い影プロトコルは、スケーラブルで堅牢でサンプル効率のよいプロトコルとして位置づけられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-27T21:53:32Z)
• Power Characterization of Noisy Quantum Kernels [52.47151453259434]
  一般化誤差が小さい場合でも,量子カーネル法は予測能力に乏しい。 我々は、量子計算にノイズの多い量子カーネル法を用いるために重要な警告を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-31T01:02:16Z)
• Amplification of quantum transfer and quantum ratchet [56.47577824219207]
  量子伝達の増幅モデルについて検討し、量子ラチェットモデル(quantum ratchet model)と呼ぶ方向付けを行う。 ラチェット効果は、散逸とシンクを伴う量子制御モデルにおいて達成され、そこでは、ハミルトニアンはエネルギー準位間の遷移と同期されたエネルギー差の振動に依存する。 発振ビブロンの振幅と周波数は、その効率を決定する量子ラチェットのパラメータである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-31T14:04:43Z)
• Gaussian boson sampling at finite temperature [4.437382576172235]
  一般量子光学サンプリング実験の古典的誘引性に及ぼす熱雑音の影響について検討する。 量子サンプリング実験が古典的にシミュレート可能なしきい値温度が存在することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-25T10:33:06Z)
• Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
  我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。 サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。 格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z)
• Certified Robustness of Quantum Classifiers against Adversarial Examples through Quantum Noise [68.1992787416233]
  量子ランダムな回転雑音を加えることで、敵攻撃に対する量子分類器のロバスト性を向上できることを示す。 我々は、量子分類器が敵の例に対して防御できるように、証明された堅牢性を導出する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-02T05:17:04Z)
• Noise thresholds for classical simulability of non-linear Boson sampling [4.812718493682455]
  我々は,高次非線形性を導入し,問題の計算複雑性とプロトコルの雑音に対する堅牢性を高める。 以上の結果から,入出力状態におけるシングルモードKerrの非線形性の追加は,線形光学的進化を維持しつつも,Bosonサンプリングプロトコルがノイズに対してより堅牢であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-24T12:17:28Z)
• Dual-Frequency Quantum Phase Estimation Mitigates the Spectral Leakage of Quantum Algorithms [76.15799379604898]
  量子位相推定は、レコード長の逆数が未知の位相の整数倍でない場合にスペクトルリークに悩まされる。 複数のサンプルが利用できるとき,クレーマー・ラオ境界に近づいた二重周波数推定器を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-23T17:20:34Z)
• Bosonic field digitization for quantum computers [62.997667081978825]
  我々は、離散化された場振幅ベースで格子ボゾン場の表現に対処する。 本稿では,エラースケーリングを予測し,効率的な量子ビット実装戦略を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-24T15:30:04Z)
• Boson Sampling with Gaussian input states: toward efficient scaling and certification [0.0]
  本稿では,Boson Smpling実験を実際に実現可能な方法を提案する。 本稿では,切り替え可能なデュアルホモジンと単一光子検出,時間ループ技術,散乱ショットに基づくボソンサンプリングの組み合わせを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2018-12-21T07:15:03Z)

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。