論文の概要: Filter-enhanced adiabatic quantum computing on a digital quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.20674v1
• Date: Wed, 26 Mar 2025 16:08:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-27 16:24:58.339999
• Title: Filter-enhanced adiabatic quantum computing on a digital quantum processor
• Title（参考訳）: ディジタル量子プロセッサを用いたフィルタ付き断熱量子コンピューティング
• Authors: Erenay Karacan, Conor Mc Keever, Michael Foss-Feig, David Hayes, Michael Lubasch,
• Abstract要約: 本稿では,ノイズの存在下で量子ハードウェア上に基底状態フィルタを実装する戦略について述べる。 断熱的に準備された入力状態は、フィルタの成功確率を高め、回路深さの要求を低減させる。 量子スピンモデルにおける基底状態の精度の大幅な向上を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Eigenstate filters underpin near-optimal quantum algorithms for ground state preparation. Their realization on current quantum computers, however, poses a challenge as the filters are typically represented by deep quantum circuits. Additionally, since the filters are created probabilistically, their circuits need to be rerun many times when the associated success probability is small. Here we describe a strategy to implement a ground-state filter on quantum hardware in the presence of noise by prepending the filter with digitized adiabatic quantum computing. The adiabatically prepared input state increases the success probability of the filter and also reduces its circuit depth requirements. At the same time, the filter enhances the accuracy of the adiabatically prepared ground state. We compare the approach to the purely adiabatic protocol through numerical simulations and experiments on the Quantinuum H1-1 quantum computer. We demonstrate a significant improvement in ground-state accuracies for paradigmatic quantum spin models.
• Abstract（参考訳）: 固有状態フィルタは、基底状態の準備のための近似最適量子アルゴリズムの基盤となる。 しかしながら、現在の量子コンピュータにおけるそれらの実現は、フィルターが一般的にディープ量子回路によって表現されるため、課題となる。 さらに、フィルタは確率的に作成されるので、関連する成功確率が小さい場合には回路を何度も再実行する必要がある。 本稿では,デジタル化されたアディアバティック量子コンピューティングを用いてフィルタを予測することにより,ノイズの存在下で量子ハードウェア上に基底状態フィルタを実装する戦略について述べる。 断熱的に準備された入力状態は、フィルタの成功確率を高め、回路深さの要求を低減させる。 同時に、フィルタは、断熱的に調製された基底状態の精度を高める。 本稿では,H1-1量子コンピュータ上での数値シミュレーションと実験を通じて,純粋断熱プロトコルに対するアプローチを比較する。 量子スピンモデルにおける基底状態の精度の大幅な向上を示す。

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