論文の概要: Effects of Trotter Error, Digitization Error, and Initial State Overlap on Tapered Quantum Phase Estimation for Minimum Eigenvalue Computation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.06249v1
- Date: Sat, 05 Sep 2026 20:25:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-12 06:22:42.082311
- Title: Effects of Trotter Error, Digitization Error, and Initial State Overlap on Tapered Quantum Phase Estimation for Minimum Eigenvalue Computation
- Title（参考訳）: 最小固有値計算のためのテーパー量子位相推定におけるトロッタ誤差, ジミネーション誤差, 初期状態オーバーラップの影響
- Abstract要約: 最適テーパ型量子位相推定の完全量子回路を数値的に実装する。
tQPEアルゴリズムのパラメータが変更されたとき、テープ付きQPEが最適な位相サンプリング率、絶対誤差、シャノンエントロピーに対してどのように機能するかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.953304476953445
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We numerically implement full quantum circuits of optimal tapered Quantum Phase Estimation (in the form of an implementable approximate bandwidth-limited DPSS taper) for the purpose of minimum eigenvalue computation, where the Hamiltonian time-evolution unitary is implemented using standard Trotterization, and the taper state is constructed using an optimized bandwidth-limited taper. We illustrate, on representative quantum Hamiltonians, with tractable exact classical numerical quantum circuit simulations, how tapered QPE performs with respect to optimal phase sampling rate, absolute error, Shannon entropy of the optimal phase distribution, when the tQPE algorithm parameters are changed. Those algorithm parameters are Trotter error, finite sampling, imperfect initial states, total evolution time, and digitization error (number of phase qubits). The reported numerical experiments include up to $\ell=10$ phase qubits of precision with $m=3$ additional phase-register error suppression qubits, on a $4$-qubit Heisenberg quantum magnet model Hamiltonian, using up to 12th-order Trotterization. We numerically show i) the steady-state optimal phase sampling rate is determined by the initial state overlap with the ground-state, ii) with respect to phase sampling probability, or overall eigenvalue sampling error rate, there is no strong evolution time dependence for tQPE unless there is high Trotter error, iii) the approximated time-evolution unitaries in tQPE, like in standard QPE, can result in substantial ringing, which leads to non-physical eigenvalue estimates.
- Abstract（参考訳）: 我々は、最小固有値計算のために、最適テーパ付き量子位相推定(実装可能な近似帯域幅制限DPSSテーパの形で)の完全量子回路を数値的に実装し、ハミルトン時間進化ユニタリを標準トロッタ化を用いて実装し、最適化帯域幅制限テーパを用いてテーパ状態を構築する。
代表量子ハミルトニアンについて、tQPEアルゴリズムのパラメータが変更されたとき、テープ付きQPEが最適な位相サンプリング率、絶対誤差、最適位相分布のシャノンエントロピーに対してどのように機能するかを、抽出可能な古典的量子回路シミュレーションを用いて説明する。
これらのアルゴリズムパラメータは、トロッター誤差、有限サンプリング、不完全な初期状態、全進化時間、デジタル化誤差(位相量子ビット数)である。
報告された数値実験には、最大$$$\ell=10$の位相量子ビットと$m=3$の追加の位相登録誤差抑圧量子ビットが含まれ、最大12階のトロッター化を用いた4$のハイゼンベルク量子マグネットモデルである。
数値的に示す
一 安定状態最適位相サンプリング率は、初期状態と基底状態との重なり合いにより決定する。
二 位相サンプリング確率又は全固有値サンプリング誤差率について、高いトロッター誤差がない限り、tQPEの進化時間依存性は強くない。
三 標準QPEのように、tQPEの近似時間進化ユニタリは、実質的なリングを生じさせ、非物理的固有値推定に繋がる。
関連論文リスト
- Scalable Lindblad Noise Learning via Stochastic Tensor-Network Simulation [48.887627688666974]
大規模オープン量子システムにおける学習散逸率は、短期量子技術の大きな障害である。
本稿では,シミュレーション手法であるJump Method(TJM)を組み合わせたLindblad散逸率のスケーラブルなノイズ学習フレームワークを提案する。
我々は,Isingモデルにおける2つのノイズモデルに対するアプローチを実証し,各サイトについて,N_mathrmsite=16$まで独立散逸率を学習した。
スケーラブルな数値と厳密な理論的保証の組み合わせは、TJMベースのノイズ学習を大きな量子デバイスにおける散逸を特徴づける実用的な基礎として位置づけている。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-08-25T15:07:11Z) - Adiabatic Quantum Phase Estimation [47.3103723337301]
量子位相推定(QPE)は、ハミルトニアンの固有値をハイゼンベルク制限時間$T= (1/)$の精度で推定する中心的アルゴリズムプリミティブである。
QPEの標準ゲートベースの実装は、深く制御された時間進化回路を必要とし、アナログハードウェアに固有のものではない。
最適ハイゼンベルク制限スケーリング$T = Oleft( frac1 logleft(-1right)right)$を両精度で達成するQPEのための単純な断熱プロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-21T17:31:36Z) - Statistical Quantum Phase Estimation: Extensions and Practical Considerations [0.0]
本稿では,量子位相推定(SQPE)フレームワークのいくつかの改良と拡張を行い,その重要な実用的限界に対処する。
フーリエ級数の対称性を利用することで、GSE推定精度を同じに保ちながら、2倍の係数で回路ラン/サンプル数を削減できることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-15T23:03:28Z) - Numerical Experiments with Parameter Setting of Trotterized Quantum Phase Estimation for Quantum Hamiltonian Ground State Computation [3.953304476953445]
標準量子位相推定アルゴリズムの量子回路基本ゲートレベルインスタンス化を数値的に検討する。
比較的小さな量子ハミルトニアン (3$ qubits) 上でのQPE回路計算(古典シミュレーション)を、最大10$の位相ビットの精度で検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-25T19:14:38Z) - Extending Quantum Perceptrons: Rydberg Devices, Multi-Class Classification, and Error Tolerance [67.77677387243135]
量子ニューロモーフィックコンピューティング(QNC)は、量子計算とニューラルネットワークを融合して、量子機械学習(QML)のためのスケーラブルで耐雑音性のあるアルゴリズムを作成する
QNCの中核は量子パーセプトロン(QP)であり、相互作用する量子ビットのアナログダイナミクスを利用して普遍的な量子計算を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-13T23:56:20Z) - Optimal Low-Depth Quantum Signal-Processing Phase Estimation [0.029541734875307393]
絡み合いのような量子効果は、古典的な限界を超えた量子パラメータ推定の精度を大幅に向上させるのに使うことができる。
これらの課題に対して頑健な量子信号生成位相推定アルゴリズムを導入する。
超伝導2量子ビット実験において不要なスワップ角度を推定するための標準偏差精度は10～4ドルである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-17T10:33:52Z) - Simulation and analysis of quantum phase estimation algorithm in the
presence of incoherent quantum noise channels [0.0]
本研究では, トラスト保存と完全正の量子チャネルをモデル化した量子アルゴリズムにおける非コヒーレントノイズの影響について検討する。
シミュレーションの結果,単位作用素の固有値の標準偏差は個々の量子ビットの誤差確率に強い指数的依存性を持つことが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-28T17:08:56Z) - Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。
サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。
格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z) - Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin
systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。
長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z) - Bosonic field digitization for quantum computers [62.997667081978825]
我々は、離散化された場振幅ベースで格子ボゾン場の表現に対処する。
本稿では,エラースケーリングを予測し,効率的な量子ビット実装戦略を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-24T15:30:04Z) - Error mitigation via verified phase estimation [0.25295633594332334]
本稿では,量子位相推定に基づく新しい誤差低減手法を提案する。
制御量子ビットを使わずに機能に適応できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-06T07:44:10Z)
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。