論文の概要: Quantum State Preparation by Improved MPS Method

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.12821v1
• Date: Mon, 18 Aug 2025 11:04:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-19 14:49:11.253136
• Title: Quantum State Preparation by Improved MPS Method
• Title（参考訳）: 改良MPS法による量子状態生成
• Authors: Chao Wang, Pengrui Zhou, Xi-Ning Zhuang, Ziwei Cui, Menghan Dou, Zhao-Yun Chen, Guo-Ping Guo,
• Abstract要約: 本稿では,回路深度を指数的に低減した改良型マトリックス製品状態(MPS)法作成プロトコルを提案する。 ディエンタングの原理を洗練することにより、約33%の2ビットゲート数を削減できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7545275269092806
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Efficient encoding of classical information plays a fundamental role in numerous practical quantum algorithms. However, the preparation of an arbitrary amplitude-encoded state has been proven to be time-consuming, and its deployment on current noisy devices can be challenging. In this work, we propose an improved Matrix Product State(MPS) method preparation protocol with an exponential reduction on the circuit depth, as well as topological adaptability. By refined utilization of the disentangling principle, we also reduce approximately 33% two-qubit gate count. To validate our method, we study various families of functions and distributions with provably bounded MPS rank. Numerical experiments show that our method significantly reduces circuit depth while achieving higher fidelity for states arising in financial and other applications.
• Abstract（参考訳）: 古典情報の効率的な符号化は多くの実用的な量子アルゴリズムにおいて基礎的な役割を果たす。 しかし、任意の振幅符号化状態の準備には時間がかかることが証明されており、現在のノイズの多いデバイスへの展開は困難である。 本研究では,回路深度を指数的に低減した改良されたマトリックス製品状態(MPS)法作成プロトコルとトポロジ的適応性を提案する。 ディエンタングの原理を洗練することにより、約33%の2ビットゲート数を削減できる。 提案手法を検証するため,MPSランクの有界な関数群と分布群について検討した。 数値実験により,本手法は,ファイナンシャルおよび他の用途で発生する状態に対して高い忠実度を達成しつつ,回路深さを著しく低減することを示した。

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