論文の概要: Exponentially Decaying Quantum Simulation Error with Noisy Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10247v1
- Date: Mon, 14 Apr 2025 14:10:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 16:50:50.496449
- Title: Exponentially Decaying Quantum Simulation Error with Noisy Devices
- Title（参考訳）: ノイズデバイスを用いた指数減衰量子シミュレーション誤差
- Authors: Jue Xu, Chu Zhao, Junyu Fan, Qi Zhao,
- Abstract要約: この研究は、雑音量子デバイスにおけるトロッターシミュレーション誤差の頑健さを体系的に特徴づける。
我々は,全シミュレーション精度を保証するため,トラッターステップの最適数とノイズ要件を導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.189340715455696
- License:
- Abstract: Quantum simulation is a promising way toward practical quantum advantage, but noise in current quantum hardware poses a significant obstacle. We theoretically and numerically revealed that not only the physical error but also the algorithmic error in a single Trotter step decreases exponentially with the circuit depth. In particular, according to our results, we derive the optimal number of Trotter steps and the noise requirement to guarantee total simulation precision. At last, we demonstrate that our improved error analysis leads to significant resource-saving for fault-tolerant Trotter simulation. By addressing these aspects, this work systematically characterizes the robustness of Trotter simulation errors in noisy quantum devices and paves the way toward practical quantum advantage.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは実用的な量子優位性に向けた有望な方法であるが、現在の量子ハードウェアのノイズは大きな障害となる。
理論的・数値的には、物理誤差だけでなく、1つのトロッターステップにおけるアルゴリズム誤差も回路深さとともに指数関数的に減少することが明らかとなった。
特に,本研究の結果から,全シミュレーション精度を保証するため,トラッターステップの最適数とノイズ要件を導出する。
最後に, エラー解析の改善により, 耐故障性トロッターシミュレーションの大幅な省資源化が期待できることを示す。
これらの側面に対処することにより、この研究はノイズ量子デバイスにおけるトロッターシミュレーションエラーの堅牢性を体系的に特徴づけ、実用的な量子優位性への道を開く。
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