論文の概要: How Many Shots Are Enough for a Quantum Circuit?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16965v1
- Date: Mon, 15 Jun 2026 17:02:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 18:36:05.084718
- Title: How Many Shots Are Enough for a Quantum Circuit?
- Title(参考訳): 量子回路で撮れる写真は何枚?
- Authors: Giuseppe Bisicchia, Alessandro Bocci, Ernesto Pimentel, Antonio Brogi,
- Abstract要約: 量子アルゴリズムは、出力分布を正確に推定するために、ショットと呼ばれる繰り返し回路の実行を必要とする。
ブラックボックス設定でショット最適化の問題に対処し、量子回路の構造やバックエンドのノイズモデルについて仮定することができない。
IncrementalExecutionは、ショットの実行を停止するタイミングを動的に決定する新しいオンラインフレームワークである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 40.18088847775028
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum algorithms require repeated circuit executions, known as shots, to estimate output distributions accurately. Determining the minimal number of shots needed to meet a target accuracy is crucial to reduce costs and resource usage, especially on today's noisy and expensive quantum hardware. In this paper, we address the shot optimisation problem in a black-box setting, where no assumptions are made about the structure of the quantum circuit or the noise model of the backend. We introduce IncrementalExecution, a novel online framework that dynamically determines when to stop executing shots based on the principle of point of diminishing returns: the point at which additional shots no longer significantly alter the empirical distribution of a fixed circuit. The framework supports customisable policies for shot management, enabling flexible trade-offs between execution cost and result fidelity within static execution scenarios. We assess our proposal through an extensive experimental evaluation spanning 33,750 framework configurations across 180 unique static quantum circuit-backend combinations, for a total of 7.3M independent experiments. Unlike prior work that relies on problem-specific knowledge or algorithm-dependent assumptions (e.g., variational or adaptive workflows), our approach is applicable to a large set of static circuits and immediately deployable on current quantum cloud platforms.
- Abstract(参考訳): 量子アルゴリズムは、出力分布を正確に推定するために、ショットと呼ばれる繰り返し回路の実行を必要とする。
目標精度を満たすために必要な最小限のショット数を決定することは、特に今日のノイズの多い高価な量子ハードウェアにおいて、コストとリソース使用量の削減に不可欠である。
本稿では,ブラックボックス設定におけるショット最適化の問題に対処する。そこでは,量子回路の構造やバックエンドのノイズモデルに関する仮定は行われない。
IncrementalExecutionは、リターンを減少させる点の原理に基づいて、ショットの実行をいつ停止するかを動的に決定する新しいオンラインフレームワークである。
このフレームワークは、ショット管理のためのカスタマイズ可能なポリシーをサポートし、静的な実行シナリオにおける実行コストと結果の忠実性の間の柔軟なトレードオフを可能にする。
我々は,180個の量子回路/バックエンドの組み合わせにまたがる33,750のフレームワーク構成を,合計7.3Mの独立な実験に対して広範な実験により評価した。
問題固有の知識やアルゴリズムに依存した仮定(例えば変動ワークフローや適応ワークフロー)に依存する以前の作業とは異なり、我々のアプローチは多数の静的回路に適用でき、現在の量子クラウドプラットフォームに即座にデプロイできる。
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