論文の概要: Dual channel multi-product formulas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.01713v1
• Date: Mon, 02 Feb 2026 06:48:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-03 19:28:33.958237
• Title: Dual channel multi-product formulas
• Title（参考訳）: 二重チャネル多積公式
• Authors: Seung Park, Sangjin Lee, Kyunghyun Baek,
• Abstract要約: 本稿では,Trotterのエラースケーリングを2倍に改善した2チャネルマルチプロデューサ式を提案する。 我々は、量子回路の測度としてのCNOT数に対して、提案手法はアルゴリズムの誤差を著しく小さくすることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.0703493871642715
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Product-formula (PF) based quantum simulation is a promising approach for simulating quantum systems on near-term quantum computers. Achieving a desired simulation precision typically requires a polynomially increasing number of Trotter steps, which remains challenging due to the limited performance of current quantum hardware. To alleviate this issue, post-processing techniques such as the multi-product formula (MPF) have been introduced to suppress algorithmic errors within restricted hardware resources. In this work, we propose a dual-channel multi-product formula that achieves a two-fold improvement in Trotter error scaling. As a result, our method enables the target simulation precision to be reached with approximately half the circuit depth compared to conventional MPF schemes. Importantly, the reduced circuit depth directly translates into lower physical error mitigation overhead when implemented on real quantum hardware. We demonstrate that, for a fixed CNOT count as a measure of quantum circuit, our proposal yields significantly smaller algorithmic errors, while the sampling error remains essentially unchanged.
• Abstract（参考訳）: PF(Product-formula)ベースの量子シミュレーションは、短期量子コンピュータ上で量子システムをシミュレーションするための有望なアプローチである。 所望のシミュレーション精度を達成するには、通常、多項式的に増大するトロッターステップが必要であるが、これは現在の量子ハードウェアの性能が限られているため、依然として困難である。 この問題を軽減するため、制限されたハードウェアリソース内のアルゴリズムエラーを抑制するために、MPF(Multi-product formula)のような後処理技術が導入された。 そこで本研究では,Trotterエラースケーリングの2倍の精度向上を実現するためのマルチチャネルマルチプロデューサ式を提案する。 その結果,従来のMPF方式に比べて回路深さのおよそ半分の精度で目標シミュレーション精度に到達することができた。 重要なことに、回路深さの減少は、実際の量子ハードウェア上で実装された場合、直接、物理誤差の低減オーバーヘッドに変換される。 我々は、量子回路の測度としてのCNOT数に対して、サンプリング誤差は基本的に変化しないが、提案手法はアルゴリズム誤差を著しく小さくすることを示した。

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