論文の概要: Approximation Methods for Simulation and Equivalence Checking of Noisy Quantum Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10340v1
- Date: Thu, 13 Mar 2025 13:19:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-14 15:52:13.184493
- Title: Approximation Methods for Simulation and Equivalence Checking of Noisy Quantum Circuits
- Title（参考訳）: 雑音量子回路のシミュレーションと等価チェックのための近似法
- Authors: Mingyu Huang, Ji Guan, Wang Fang, Mingsheng Ying,
- Abstract要約: 現在のNISQ時代には、ノイズ量子回路のシミュレーションと検証が不可欠である。
本稿では,雑音量子回路の等価性をシミュレーションし,評価するための近似アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2559508547981917
- License:
- Abstract: In the current NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) era, simulating and verifying noisy quantum circuits is crucial but faces challenges such as quantum state explosion and complex noise representations, constraining simulation, and equivalence checking to circuits with a limited number of qubits. This paper introduces an approximation algorithm for simulating and assessing the equivalence of noisy quantum circuits, specifically designed to improve scalability under low-noise conditions. The approach utilizes a novel tensor network diagram combined with singular value decomposition to approximate the tensors of quantum noises. The implementation is based on Google's TensorNetwork Python package for contraction. Experimental results on realistic quantum circuits with realistic hardware noise models indicate that our algorithm can simulate and check the equivalence of QAOA (Quantum Approximate Optimization Algorithm) circuits with around 200 qubits, surpassing the state-of-the-art methods by noise number and execution time.
- Abstract（参考訳）: 現在の NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) 時代には、ノイズ量子回路のシミュレーションと検証が不可欠であるが、量子状態の爆発や複雑なノイズ表現、制約シミュレーション、量子ビット数に制限のある回路に対する等価チェックといった課題に直面している。
本稿では,低雑音条件下でのスケーラビリティ向上を目的として,雑音量子回路の等価性をシミュレーションし,評価するための近似アルゴリズムを提案する。
このアプローチは、量子ノイズのテンソルを近似するために、特異値分解と結合した新しいテンソルネットワーク図を利用する。
この実装は、収縮のためのGoogleのTensorNetwork Pythonパッケージに基づいている。
現実的なハードウェアノイズモデルを用いた現実的な量子回路の実験結果から,我々はQAOA(Quantum Approximate Optimization Algorithm)回路の等価性を200キュービット程度でシミュレートし,評価し,ノイズ数と実行時間で最先端の手法を上回った。
関連論文リスト
- Non-zero noise extrapolation: accurately simulating noisy quantum circuits with tensor networks [0.5062312533373298]
ノイズ量子回路のテンソルネットワークシミュレーションの精度を大幅に向上させる手法を開発した。
当社の手法は、特に低ノイズ体制に合わせた高ゲート忠実性(High Gate-fidelity)の利点を生んでいる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-22T21:42:24Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - Classical simulations of noisy variational quantum circuits [0.0]
ノイズは量子計算に影響を及ぼし、より正確になるだけでなく、システムのスケールアップとともに古典的なシミュレートも容易になる。
ノイズパラメータ化量子回路の期待値を推定するための古典的シミュレーションアルゴリズムLOWESAを構築した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-08T17:52:30Z) - Approximation Algorithm for Noisy Quantum Circuit Simulation [3.55689240295244]
本稿では,雑音量子回路をシミュレーションするための新しい近似アルゴリズムを提案する。
提案手法は、一般に使われている近似(サンプリング)アルゴリズム -- 量子軌道法を高速化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-30T14:20:22Z) - Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational
Chemistry [51.827942608832025]
短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。
計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z) - 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) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z) - Pulse-level noisy quantum circuits with QuTiP [53.356579534933765]
我々はQuTiPの量子情報処理パッケージであるqutip-qipに新しいツールを導入する。
これらのツールはパルスレベルで量子回路をシミュレートし、QuTiPの量子力学解法と制御最適化機能を活用する。
シミュレーションプロセッサ上で量子回路がどのようにコンパイルされ、制御パルスがターゲットハミルトニアンに作用するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-20T17:06:52Z) - Logical Abstractions for Noisy Variational Quantum Algorithm Simulation [25.515765956985188]
既存の量子回路シミュレータは変分アルゴリズムの共通特性に対処しない。
本稿では,変分アルゴリズムのシミュレーションを目的とした論理的抽象化に基づく量子回路シミュレーションツールチェーンを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-31T17:20:13Z) - Approximate Equivalence Checking of Noisy Quantum Circuits [8.36229449571485]
NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)計算領域における等価性チェックの問題について検討する。
量子回路の近似同値性の概念は、Jamiolkowski の忠実度に基づいて定義される。
理想量子回路と雑音実装の間の忠実度を計算するために,雑音数が異なる状況を想定した2つのアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-22T05:47:41Z)
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。