論文の概要: Exact and Fixed-Point Grover Search with Qudits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.24658v1
- Date: Mon, 27 Jul 2026 16:54:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-28 22:34:15.517307
- Title: Exact and Fixed-Point Grover Search with Qudits
- Title（参考訳）: クイディットを用いたエクササイズと固定点グロバー探索
- Abstract要約: グロバーのアルゴリズムは伝統的に、次元が 2 のパワーを持つヒルベルト空間の量子ビットで実装されている。
本稿では, アクティラ量子ビットを含まないオラクルと拡散作用素の構成を詳述した, クディットに基づくグロバー探索のための統一的なフレームワークを提案する。
位相マッチング手法を解析し、多様なハードウェアプラットフォームに適した明示的な回路分解を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18049490005680832
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Grover's algorithm provides a quadratic speedup for searching unstructured databases and is traditionally implemented with qubits in Hilbert spaces whose dimensions are powers of two. With the advent of quantum platforms utilizing qudits---quantum systems with more than two levels---there is a need to generalize Grover search to these architectures, including heterogeneous systems with qudits of varying dimensions. Here, we present a unified framework for qudit-based Grover search, detailing the construction of oracles and diffusion operators with and without ancilla qubits and generalizing deterministic and fixed-point search variants that ensure exact or bounded success probabilities. We analyze phase-matching techniques and provide explicit circuit decompositions suitable for diverse hardware platforms. We also compare the corresponding trajectories on the Bloch sphere to provide an intuitive visualization of how the different phase choices amplify the target state. These results facilitate flexible, hardware-oriented protocols for implementing Grover search on qudit processors, potentially reducing circuit depth and enhancing success probabilities, thereby offering a practical toolkit for quantum computation and sensing applications leveraging multilevel quantum systems.
- Abstract（参考訳）: グロバーのアルゴリズムは、非構造データベースを探索するための二次的なスピードアップを提供し、伝統的に次元が2のヒルベルト空間において量子ビットで実装されている。
量子プラットフォームが出現すると、量子系は2段階以上になり、Groverの探索をこれらのアーキテクチャに一般化する必要がある。
ここでは,ガウジトに基づくGroverサーチのための統一的なフレームワークを提案し,オラクルと拡散演算子の構築と,アンシラキュービットおよびアンシラキュービットを含まない構成を詳述し,正確なあるいは有界な成功確率を保証するための決定論的および固定点探索変種を一般化する。
位相マッチング手法を解析し、多様なハードウェアプラットフォームに適した明示的な回路分解を提供する。
また、ブロッホ球面上の対応する軌跡を比較し、異なる位相選択がターゲット状態をどのように増幅するかを直感的に視覚化する。
これらの結果は、quditプロセッサ上でGrover検索を実装するためのフレキシブルでハードウェア指向のプロトコルを促進し、回路深度を低減し、成功確率を高めることを可能にし、これにより、マルチレベル量子システムを利用した量子計算およびセンシングアプリケーションのための実用的なツールキットを提供する。
関連論文リスト
- A Grover-Based Quantum Algorithm for Solving Perfect Mazes via Fitness-Guided Search [0.0]
本稿では、パスフィニングタスクを構造化探索問題としてキャストすることで、完璧な迷路を解くための量子アルゴリズムを提案する。
グロバーの振幅増幅に基づいて、アルゴリズムは重ね合わせ中の全ての候補経路を符号化し、その目標に近接することを評価する。
グロバー互換のオラクルは、高い適合状態を示し、適応的なカットオフ戦略は、探索を反復的に洗練する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-29T15:51:19Z) - GRADE: Grover-based Benchmarking Toolkit for Assessing Quantum Hardware [0.0]
我々は,量子ハードウェアの信頼性を評価するためのオープンソースのベンチマークツールキットGRADEを紹介する。
GRADEはGroverのアルゴリズムを実装し、様々なプリミティブコレクションを検索する。
GRADEは幅広い量子コンピューティングプラットフォームに適応し、異なるハードウェアアーキテクチャにまたがる適用を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-27T23:28:18Z) - An Efficient Quantum Classifier Based on Hamiltonian Representations [50.467930253994155]
量子機械学習(QML)は、量子コンピューティングの利点をデータ駆動タスクに移行しようとする分野である。
入力をパウリ弦の有限集合にマッピングすることで、データ符号化に伴うコストを回避できる効率的な手法を提案する。
我々は、古典的および量子モデルに対して、テキストおよび画像分類タスクに対する我々のアプローチを評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-04-13T11:49:53Z) - Multimodal deep representation learning for quantum cross-platform
verification [60.01590250213637]
初期の量子コンピューティングの領域において重要な取り組みであるクロスプラットフォーム検証は、同一のアルゴリズムを実行する2つの不完全な量子デバイスとの類似性を特徴づけようと試みている。
本稿では,この課題におけるデータの形式化が2つの異なるモダリティを具現化する,革新的なマルチモーダル学習手法を提案する。
我々はこれらのモダリティから知識を独立して抽出するマルチモーダルニューラルネットワークを考案し、続いて融合操作により包括的データ表現を生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-07T04:35:03Z) - Majorization-based benchmark of the complexity of quantum processors [105.54048699217668]
我々は、様々な量子プロセッサの動作を数値的にシミュレートし、特徴付ける。
我々は,各デバイスの性能をベンチマークラインと比較することにより,量子複雑性を同定し,評価する。
我々は、回路の出力状態が平均して高い純度である限り、偏化ベースのベンチマークが成り立つことを発見した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-10T23:01:10Z) - Analyses of the viability of automating the quantum circuit construction
of Grover Oracle for executing wildcard searches on NISQ processors [0.0]
本研究では,ワイルドカード検索に使用される検索フレーズを符号化する手法について検討する。
提案された戦略は、ワイルドカード検索のさまざまな問題に役立ち、量子優位性の達成を早める可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-14T05:33:09Z) - Realization of two-qutrit quantum algorithms on a programmable
superconducting processor [0.09831489366502298]
2つのトランスモンの3番目のエネルギー固有状態を利用して、完全にプログラム可能な2量子量子プロセッサを示す。
我々は、Deutsch-Jozsa、Bernstein-Vazirani、Groverの検索などいくつかのアルゴリズムを実現することで、プロセッサを特徴づける。
本結果は,汎用量子コンピュータのビルディングブロックとしてトランスモンを用いて,完全プログラム可能な3次量子プロセッサを構築する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-12T00:19:53Z) - A Scalable 5,6-Qubit Grover's Quantum Search Algorithm [0.0]
グロバーの量子探索アルゴリズムは量子コンピューティングのよく知られた応用の1つである。
本稿では,5量子ビットと6量子ビットの量子回路を用いて,スケーラブルな量子グロバー探索アルゴリズムを導入,実装する。
提案した5-qubitと6-qubitの回路の精度を3-qubitと4-qubitの最先端実装と比較した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-30T00:35:54Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Purification and Entanglement Routing on Quantum Networks [55.41644538483948]
不完全なチャネルフィリティと限られたメモリ記憶時間を備えた量子ネットワークは、ユーザ間の絡み合いを分散することができる。
本稿では,量子ネットワーク上の2ノード間で共有される絡み合いを最大化するための高速パスフィニングアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-23T19:00:01Z) - QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of
quantum circuits [69.43216268165402]
QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。
Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。
ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-21T15:36:25Z)
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。