論文の概要: Quantum advantages in ground state preparation, combinatorial optimization, and quantum state preparation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01563v1
- Date: Thu, 02 Oct 2025 01:17:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.935928
- Title: Quantum advantages in ground state preparation, combinatorial optimization, and quantum state preparation
- Title（参考訳）: 基底状態準備、組合せ最適化および量子状態準備における量子アドバンテージ
- Authors: Taehee Ko, Sungbin Lim,
- Abstract要約: 逆多項式ギャップを持つ任意の量子ハミルトニアンに対して、基底状態は逆多項式精度の回路深さで作成可能であることを示す。
我々の理論的な発見は、顕著な応用において指数的な量子的優位性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.458506740538826
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We show that for any quantum Hamiltonian with an inverse-polynomial gap, the ground state can be prepared in a polynomial circuit depth to inverse-polynomial precision, if the system size is sufficiently large. The resulting circuit is composed of a polynomial number of Pauli rotations without ancilla qubit. Extending this result, we prove that for sufficiently large qubit number, any quantum state can be approximately prepared with a constant (polynomial) number of Pauli rotations to constant (inverse-polynomial) precision. Our theoretical findings reveal exponential quantum advantages in the prominent applications: ground state preparation, combinatorial optimization, and quantum state preparation.
- Abstract（参考訳）: 逆多項式ギャップを持つ任意の量子ハミルトニアンに対して、システムサイズが十分に大きい場合、基底状態は多項式回路深さで逆多項式精度に作成可能であることを示す。
結果として得られる回路は、アシラ量子ビットを持たないパウリ回転の多項式数からなる。
この結果を拡張することで、十分に大きな量子ビット数に対して、任意の量子状態は、定数(ポリノミカル)のパウリ回転数から定数(逆ポリノミカル)の精度まで、ほぼ準備できることが証明される。
我々の理論的な知見は、基底状態の準備、組合せ最適化、量子状態の準備といった顕著な応用において指数的な量子的優位性を示す。
関連論文リスト
- Topological control of quantum speed limits [55.2480439325792]
量子状態が完全に分散していないとしても、この状態のQFIは運動量分解される。
我々は、(分散のない)位相位相相において$sqrt|C|$としてスケールする量子速度制限上の境界を見つける。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-21T18:00:07Z) - Quantum state preparation with polynomial resources: Branched-Subspaces Adiabatic Preparation (B-SAP) [0.0]
本稿では,変分量子アルゴリズム(VQA)とAdiabatic prepared(AP)の概念的長所を統合するハイブリッドアルゴリズムを提案する。
本手法は,広いパラメータ範囲とシステムサイズにわたる周期境界条件を持つ1次元XYZハイゼンベルクモデルを用いて検証した。
これらの結果は, 提案アルゴリズムの精度, 効率, 堅牢性を強調し, 短期量子デバイス上でのターゲット量子状態の実際の調製に有効な経路を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-19T20:26:35Z) - Exponential quantum speedups in quantum chemistry with linear depth [0.0]
我々は、フェルミオン魔法状態入力でマッチゲート回路を保持する粒子数との接続を証明した。
この結果を,短期ハードウェア用に設計された量子マルチ参照手法に適用する。
本稿では,短期ハードウェア上での量子化学における指数的量子優位性の実現について論じる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-26T23:15:32Z) - Reducing the sampling complexity of energy estimation in quantum many-body systems using empirical variance information [45.18582668677648]
パウリ分解において、与えられたハミルトニアンに対する量子状態準備のエネルギーを推定する問題を考える。
状態の実際の分散を用いた適応推定器を構築する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-02-03T19:00:01Z) - Quantum Signal Processing and Quantum Singular Value Transformation on $U(N)$ [8.264300525515097]
量子信号処理と量子値変換は、ブロック符号化行列の量子コンピュータへの変換を実装する強力なツールである。
ブロック符号化された入力から同時に多重化を実現するフレームワークを提案する。
また、所望の変換を与える量子回路を構築するアルゴリズムも提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-19T14:15:20Z) - Sparse random Hamiltonians are quantumly easy [105.6788971265845]
量子コンピュータの候補は、量子システムの低温特性をシミュレートすることである。
本稿は、ほとんどのランダムハミルトニアンに対して、最大混合状態は十分に良い試行状態であることを示す。
位相推定は、基底エネルギーに近いエネルギーの状態を効率的に生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-07T10:57:36Z) - Analyzing Prospects for Quantum Advantage in Topological Data Analysis [35.423446067065576]
我々は、トポロジカルデータ解析のための改良された量子アルゴリズムを解析し、最適化する。
超二次量子スピードアップは乗法誤差近似をターゲットとする場合にのみ可能であることを示す。
数百億のトフォリを持つ量子回路は、古典的に難解なインスタンスを解くことができると我々は主張する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-27T17:56:15Z) - Escaping from the Barren Plateau via Gaussian Initializations in Deep Variational Quantum Circuits [63.83649593474856]
近年、変分量子回路は量子シミュレーションや量子機械学習に広く用いられている。
しかし、ランダムな構造を持つ量子回路は、回路深さと量子ビット数に関して指数関数的に消える勾配のため、トレーニング容易性が低い。
この結果は、ディープ量子回路が実用的なタスクでは実現できないという一般的な見解に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-17T15:06:40Z) - Pseudo-dimension of quantum circuits [0.0]
量子回路の出力確率に擬似次元境界を証明した。
既知のサイズと深さの回路がPAC学習可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-04T19:00:13Z)
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。