論文の概要: Efficient tensor-network simulations of weakly-measured quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.07211v1
- Date: Wed, 08 Oct 2025 16:46:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-09 16:41:20.637839
- Title: Efficient tensor-network simulations of weakly-measured quantum circuits
- Title（参考訳）: 弱測定量子回路の効率的なテンソルネットワークシミュレーション
- Authors: Darren Pereira, Leonardo Banchi,
- Abstract要約: 弱測定量子回路をシミュレーションするためのテンソルネットワークに基づく手法を提案する。
特に、マルコフ連鎖を用いて、測定を効率的にサンプリングし、テンソルネットワークを収縮させ、その効果を方向に沿って伝播させる。
このアルゴリズムの応用例としては、量子コンピュータを古典的な簡単なシミュラビリティのレギュレーションで検証することや、生成機械学習の応用について研究することが挙げられる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a tensor-network-based method for simulating a weakly-measured quantum circuit. In particular, we use a Markov chain to efficiently sample measurements and contract the tensor network, propagating their effect forward along the spatial direction. Applications of our algorithm include validating quantum computers (capable of mid-circuit measurements) in regimes of easy classical simulability, and studying generative-machine-learning applications, where sampling from complex stochastic processes is the main task. As a demonstration of our algorithm, we consider a (1+1)-dimensional brickwall circuit of Haar-random unitaries, interspersed with generalized single-qubit measurements of variable strength. We simulate the dynamics for tens to hundreds of qubits if the circuit exhibits area-law entanglement (under strong measurements), and tens of qubits if it exhibits volume-law entanglement (under weak measurements). We observe signatures of a measurement-induced phase transition between the two regimes as a function of measurement strength.
- Abstract（参考訳）: 弱測定量子回路をシミュレーションするためのテンソルネットワークに基づく手法を提案する。
特に、マルコフ連鎖を用いて、測定を効率的にサンプリングし、テンソルネットワークを収縮させ、その効果を空間方向に沿って伝播させる。
提案アルゴリズムの応用例としては、量子コンピュータ(中間回路計測が可能)を古典的シミュラビリティの容易な状態に検証することや、複雑な確率過程からのサンプリングが主な課題である生成機械学習アプリケーションの研究がある。
提案アルゴリズムの実証として,Haar-randomユニタリの (1+1) 次元ブロックウォール回路について検討した。
回路が領域法的な絡み合い(強い測定値)を示す場合、数十から数百の量子ビットのダイナミクスをシミュレートし、体積法的な絡み合い(弱い測定値)を示す場合、数十の量子ビットをシミュレーションする。
測定強度の関数として2つの状態間の測定誘起相転移のシグネチャを観察した。
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