সময়-অনুকূল মাল্টি-কুবিট গেটস: জটিলতা, দক্ষ হিউরিস্টিক এবং গেট-টাইম বাউন্ড

প্লেটো দ্বারা প্রকাশিত

অনুসরণকারী: 0

সময়-অনুকূল মাল্টি-কুবিট গেটস: জটিলতা, দক্ষ হিউরিস্টিক এবং গেট-টাইম বাউন্ডস প্লেটোব্লকচেন ডেটা ইন্টেলিজেন্স। উল্লম্ব অনুসন্ধান. আ.

প্যাসকেল ব্যাসলার¹, মার্কাস হেনরিখ¹, এবং মার্টিন Kliesch²

¹তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার জন্য ইনস্টিটিউট, হেনরিখ হাইন ইউনিভার্সিটি ডুসেলডর্ফ, জার্মানি
²ইনস্টিটিউট ফর কোয়ান্টাম অনুপ্রাণিত এবং কোয়ান্টাম অপটিমাইজেশন, হ্যামবুর্গ ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি, জার্মানি

এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.

বিমূর্ত

একাধিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্ল্যাটফর্মে মাল্টি-কুবিট এন্ট্যাংলিং মিথস্ক্রিয়া স্বাভাবিকভাবেই উদ্ভূত হয় এবং প্রথাগত দুই-কুবিট গেটের তুলনায় সুবিধার প্রতিশ্রুতি দেয়। বিশেষ করে, একক-কুবিট এক্স-গেটগুলির সাথে একটি নির্দিষ্ট মাল্টি-কুবিট আইসিং-টাইপ ইন্টারঅ্যাকশন গ্লোবাল জেডজেড-গেটস (জিজেড গেটস) সংশ্লেষিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই কাজে, আমরা প্রথমে দেখাই যে এই জাতীয় কোয়ান্টাম গেটগুলির সংশ্লেষণ যা সময়-অনুকূল তা NP-হার্ড। দ্বিতীয়ত, আমরা বিশেষ সময়-অনুকূল মাল্টি-কুবিট গেটের সুস্পষ্ট নির্মাণ প্রদান করি। তাদের ধ্রুবক গেট সময় আছে এবং রৈখিকভাবে অনেক এক্স-গেট স্তরের সাথে প্রয়োগ করা যেতে পারে। তৃতীয়ত, আমরা দ্রুত মাল্টি-কুবিট গেট সংশ্লেষণের জন্য বহুপদী রানটাইম সহ একটি হিউরিস্টিক অ্যালগরিদম তৈরি করি। চতুর্থত, আমরা সর্বোত্তম GZZ গেট-টাইমে নিম্ন এবং উপরের সীমানা বের করি। GZZ গেটগুলির সুস্পষ্ট নির্মাণ এবং সংখ্যাগত অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে, আমরা অনুমান করি যে কোনও GZZ গেট $n$ qubits-এর জন্য O($n$) সময়ে কার্যকর করা যেতে পারে। আমাদের হিউরিস্টিক সংশ্লেষণ অ্যালগরিদম একই রকম স্কেলিং সহ GZZ গেট-টাইম বাড়ে, যা এই অর্থে সর্বোত্তম। আমরা আশা করি যে আমাদের দ্রুত মাল্টি-কুবিট গেটগুলির দক্ষ সংশ্লেষণ দ্রুততর এবং তাই, কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমগুলির আরও ত্রুটি-শক্তিশালী সম্পাদনের অনুমতি দেয়।

► বিবিটেক্স ডেটা

@আর্টিকেল{Bassler2024timeoptimalmulti, doi = {10.22331/q-2024-03-13-1279}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-13-1279}, শিরোনাম = {সময়-অনুকূল মাল্টি-কুবিট গেটস: {C}জটিলতা, দক্ষ হিউরিস্টিক এবং গেট-টাইম বাউন্ডস}, লেখক = {Ba{ss{}}ler, Pascal এবং Heinrich, Markus and Kliesch, Martin}, জার্নাল = {{কোয়ান্টাম}}, issn = {2521-327X}, প্রকাশক = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in Den Quantenwissenschaften}}, আয়তন = {8}, পৃষ্ঠা = {1279}, মাস = মার্চ, বছর = {2024} }

। তথ্যসূত্র

[1] X. Wang, A. Sørensen, এবং K. Mølmer, মাল্টিবিট গেটস ফর কোয়ান্টাম কম্পিউটিং, পদার্থ। রেভ. লেট। 86, 3907 (2001), arXiv:quant-ph/0012055।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .86.3907
আরএক্সিভ: কোয়ান্ট-পিএইচ / 0012055

[2] T. Monz, P. Schindler, JT Barreiro, M. Chwalla, D. Nigg, WA Coish, M. Harlander, W. Hänsel, M. Hennrich, and R. Blatt, 14-qubit entanglement: Creation and coherence, Phys. রেভ. লেট। 106, 130506 (2011), arXiv:1009.6126।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .106.130506
arXiv: 1009.6126

[3] M. Kjaergaard, ME Schwartz, J. Braumüller, P. Krantz, JI-J. ওয়াং, এস. গুস্তাভসন, এবং ডব্লিউডি অলিভার, সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটস: খেলার বর্তমান অবস্থা, কনডেন্সড ম্যাটার ফিজিক্সের বার্ষিক পর্যালোচনা 11, 369 (2020), arXiv:1905.13641।
https:///doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031119-050605
arXiv: 1905.13641

[4] C. Figgatt, A. Ostrander, NM Linke, KA Landsman, D. Zhu, D. Maslov, and C. Monroe, Parallel entangling operations on a universal ion-trap quantum computer, Nature 572, 368 (2019), arXiv:1810.11948 .
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1427-5
arXiv: 1810.11948

[5] Y. Lu, S. Zhang, K. Zhang, W. Chen, Y. Shen, J. Zhang, J.-N. ঝাং, এবং কে. কিম, স্বেচ্ছাচারী আয়ন কিউবিটগুলিতে স্কেলযোগ্য গ্লোবাল এন্ট্যাঙ্গলিং গেটস, নেচার 572, 363 (2019), arXiv:1901.03508।
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1428-4
arXiv: 1901.03508

[6] P. Baßler, M. Zipper, C. Cedzich, M. Heinrich, PH Huber, M. Johanning, এবং M. Kliesch, সময়-অনুকূল মাল্টি-কুবিট গেটগুলির সাথে সংশ্লেষণ এবং সংকলন, কোয়ান্টাম 7, 984 (2023), arXiv :2206.06387।
https://doi.org/10.22331/q-2023-04-20-984
arXiv: 2206.06387

[7] F. Barahona and AR Mahjoub, On the cut polytope, Mathematical Programming 36, 157 (1986)।
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02592023

[8] এমআর গ্যারে এবং ডিএস জনসন, কম্পিউটার এবং ইনট্রাক্টেবিলিটি, ভলিউম। 29 (WH Freeman and Company, New York, 2002)।

[9] MJ Bremner, A. Montanaro, and DJ Shepherd, গড়-কেস জটিলতা বনাম আনুমানিক সিমুলেশন অফ কমিউটিং কোয়ান্টাম কম্পিউটেশন, Phys. রেভ. লেট। 117, 080501 (2016), arXiv:1504.07999।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .117.080501
arXiv: 1504.07999

[10] J. Allcock, J. Bao, JF Doriguello, A. Luongo, এবং M. Santha, কোয়ান্টাম মেমরি সার্কিটের প্রয়োগের সাথে অভিন্নভাবে নিয়ন্ত্রিত গেটস এবং বুলিয়ান ফাংশনের জন্য ধ্রুবক-গভীর সার্কিট, arXiv:2308.08539 (2023)।
arXiv: 2308.08539

[11] S. Bravyi, D. Maslov, এবং Y. Nam, ক্লিফোর্ড ক্রিয়াকলাপের ধ্রুবক-ব্যয় বাস্তবায়ন এবং বিশ্বব্যাপী মিথস্ক্রিয়া ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত গেট সংখ্যা, Phys. রেভ. লেট। 129, 230501 (2022), arXiv:2207.08691।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .129.230501
arXiv: 2207.08691

[12] এস. ব্রাভি এবং ডি. মাসলভ, হাডামার্ড-মুক্ত সার্কিট ক্লিফোর্ড গ্রুপ, IEEE ট্রান্সের কাঠামো প্রকাশ করে। ইনফ. তত্ত্ব 67, 4546 (2021), arXiv:2003.09412।
https://doi.org/10.1109/TIT.2021.3081415
arXiv: 2003.09412

[13] D. Maslov এবং B. Zindorf, CZ, CNOT, এবং Clifford সার্কিটের গভীরতা অপ্টিমাইজেশান, IEEE লেনদেন on Quantum Engineering 3, 1 (2022), arxiv:2201.05215।
https://doi.org/10.1109/TQE.2022.3180900
arXiv: 2201.05215

[14] S. Boyd এবং L. Vandenberghe, Convex Optimization (Cambridge University Press, 2009)।

[15] ই. রিচ, সমস্যা ক্লাস এফপি এবং এফএনপি, অটোমেটা, কম্পিউটিবিলিটি অ্যান্ড কমপ্লেসিটি: থিওরি অ্যান্ড অ্যাপ্লিকেশান (পিয়ারসন এডুকেশন, 2007) পিপি 510-511।
https:///www.cs.utexas.edu/~ear/cs341/automatabook/AutomataTheoryBook.pdf

[16] M. Johanning, Isospaced লিনিয়ার আয়ন স্ট্রিং, Appl. ফিজ। খ 122, 71 (2016)।
https://doi.org/10.1007/s00340-016-6340-0

[17] এম. লরেন্ট এবং এস. পোলজ্যাক, কাটা পলিটোপের একটি ইতিবাচক অর্ধনির্দিষ্ট শিথিলকরণের উপর, লিনিয়ার অ্যালজেবরা এবং এর প্রয়োগগুলি 223-224, 439 (1995)৷
https://doi.org/10.1016/0024-3795(95)00271-R

[18] এম এম ডেজা এবং এম. লরেন্ট, কাট এবং মেট্রিক্সের জ্যামিতি, 1ম সংস্করণ, অ্যালগরিদম এবং কম্বিনেটরিক্স (স্প্রিংগার বার্লিন হাইডেলবার্গ, 2009)।
https://doi.org/10.1007/978-3-642-04295-9

[19] ME-Nagy, M. Laurent, and A. Varvitsiotis, Complexity of the positive semidefinite matrix completion problem with a rank constraint, Springer International Publishing , 105 (2013), arXiv:1203.6602।
https://doi.org/10.1007/978-3-319-00200-2_7
arXiv: 1203.6602

[20] REAC প্যালে, অর্থোগোনাল ম্যাট্রিসেস, জার্নাল অফ ম্যাথমেটিক্স অ্যান্ড ফিজিক্স 12, 311 (1933)।
https://doi.org/10.1002/sapm1933121311

[21] A. হেদায়ত এবং ডব্লিউডি ওয়ালিস, হাদামার্ড ম্যাট্রিস এবং তাদের অ্যাপ্লিকেশন, দ্য অ্যানালস অফ স্ট্যাটিস্টিকস 6, 1184 (1978)।
https://doi.org/10.1214/aos/1176344370

[22] এইচ. খারাঘানি এবং বি. তাইফেহ-রেজাই, এ হাদামার্ড ম্যাট্রিক্স অফ অর্ডার 428, জার্নাল অফ কম্বিনেটরিয়াল ডিজাইন 13, 435 (2005)।
https://doi.org/10.1002/jcd.20043

[23] D. Ž. ডোকোভিচ, ও. গোলুবিটস্কি, এবং আইএস কোটসিরিয়াস, হাদামার্ড এবং স্কু-হাদামার্ড ম্যাট্রিসের কিছু নতুন অর্ডার, কম্বিনেটরিয়াল ডিজাইনের জার্নাল 22, 270 (2014), arXiv:1301.3671।
https://doi.org/10.1002/jcd.21358
arXiv: 1301.3671

[24] J. Cohn, M. Motta, এবং RM Parrish, কম্প্রেসড ডবল-ফ্যাক্টরাইজড হ্যামিল্টোনিয়ানস সহ কোয়ান্টাম ফিল্টার তির্যককরণ, PRX কোয়ান্টাম 2, 040352 (2021), arXiv:2104.08957।
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040352
arXiv: 2104.08957

[25] DA Spielman এবং S.-H. টেং, অ্যালগরিদমের মসৃণ বিশ্লেষণ: কেন সিমপ্লেক্স অ্যালগরিদম সাধারণত বহুপদী সময় নেয়, জার্নাল অফ দ্য ACM 51, 385 (2004), arXiv:cs/0111050।
https: / / doi.org/ 10.1145 / 990308.990310
arXiv:cs/0111050

[26] এস. ডায়মন্ড এবং এস. বয়েড, সিভিএক্সপিওয়াই: উত্তল অপ্টিমাইজেশানের জন্য একটি পাইথন-এম্বেডেড মডেলিং ভাষা, জে. ম্যাক। শিখুন। Res. 17, 1 (2016), arXiv:1603.00943।
arXiv: 1603.00943
http: / / jMLr.org/ কাগজপত্র / v17 / 15-408.html

[27] A. Agrawal, R. Verschueren, S. Diamond, and S. Boyd, A rewriting system for convex optimization problems, J. Control Decis. 5, 42 (2018), arXiv:1709.04494।
https: / / doi.org/ 10.1080 / 23307706.2017.1397554
arXiv: 1709.04494

[28] ফ্রি সফটওয়্যার ফাউন্ডেশন, GLPK (GNU লিনিয়ার প্রোগ্রামিং কিট) (2012), সংস্করণ: 0.4.6।
https:///www.gnu.org/software/glpk/

[29] AT Phillips এবং JB Rosen, সীমাবদ্ধ অবতল চতুর্মুখী বৈশ্বিক মিনিমাইজেশনের জন্য একটি সমান্তরাল অ্যালগরিদম, গাণিতিক প্রোগ্রামিং 42, 421 (1988)।
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01589415

[30] M. Dür, R. Horst, এবং M. Locatelli, উত্তল সর্বাধিকীকরণের জন্য প্রয়োজনীয় এবং পর্যাপ্ত বৈশ্বিক সর্বোত্তম অবস্থার পুনর্বিবেচনা করা হয়েছে, জার্নাল অফ ম্যাথমেটিকাল অ্যানালাইসিস অ্যান্ড অ্যাপ্লিকেশন 217, 637 (1998)।
https://doi.org/10.1006/jmaa.1997.5745

[31] MS Bazaraa, HD Sherali, and CM Shetty, Nonlinear programming: theory and algorithms, 3rd edition (John wiley & sons, 2013)।
https: / / doi.org/ 10.1002 / 0471787779

[32] এমএ হ্যানসন, ইনভেক্সিটি অ্যান্ড দ্য কুহন-টাকার থিওরেম, জার্নাল অফ ম্যাথমেটিকাল অ্যানালাইসিস অ্যান্ড অ্যাপ্লিকেশন 236, 594 (1999)।
https://doi.org/10.1006/jmaa.1999.6484

দ্বারা উদ্ধৃত

আনতে পারেনি ক্রসরেফ দ্বারা উদ্ধৃত ডেটা শেষ প্রচেষ্টার সময় 2024-03-13 13:00:52: Crossref থেকে 10.22331/q-2024-03-13-1279-এর জন্য উদ্ধৃত করা ডেটা আনা যায়নি। এটি স্বাভাবিক যদি DOI সম্প্রতি নিবন্ধিত হয়। চালু এসএও / নাসার এডিএস উদ্ধৃতি রচনার কোনও ডেটা পাওয়া যায় নি (শেষ চেষ্টা 2024-03-13 13:00:52)।

এই কাগজটি কোয়ান্টামের অধীনে প্রকাশিত হয়েছে ক্রিয়েটিভ কমন্স অ্যাট্রিবিউশন 4.0 আন্তর্জাতিক (সিসি বাই 4.0) লাইসেন্স. কপিরাইট মূল কপিরাইট ধারক যেমন লেখক বা তাদের প্রতিষ্ঠানের সাথে রয়ে গেছে।

এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
উত্স: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-13-1279/

সময় স্ট্যাম্প: মার্চ 13, 2024

সময় স্ট্যাম্প: নভেম্বর 10, 2022

সময়-অনুকূল মাল্টি-কুবিট গেটস: জটিলতা, দক্ষ হিউরিস্টিক এবং গেট-টাইম বাউন্ড

প্লেটো দ্বারা প্রকাশিত

বিমূর্ত

► বিবিটেক্স ডেটা

। তথ্যসূত্র

দ্বারা উদ্ধৃত

থেকে আরো কোয়ান্টাম জার্নাল

NISQ কোয়ান্টাম কম্পিউটারে তরঙ্গ ফাংশন টপোলজির শক্তিশালী পরিমাপ

প্ল্যানার হানিকম্ব কোডের মানদণ্ড

গিবস পার্টিশন ফাংশনের জন্য সহজ (শাস্ত্রীয়) এবং দ্রুত (কোয়ান্টাম) অ্যালগরিদম

টেনসর নেটওয়ার্কের সাথে স্কেলেবল এবং নমনীয় ক্লাসিক্যাল শ্যাডো টমোগ্রাফি

কোয়ান্টাম অবস্থা এবং শোরগোল চ্যানেলের জন্য এনট্যাঙ্গলমেন্ট ক্যাটালাইসিস

থার্মোডাইনামিক সীমাতে এক-মাত্রিক কোয়ান্টাম সিস্টেমের মুক্ত শক্তির জন্য একটি উপপলিনোমিয়াল-টাইম অ্যালগরিদম

টেলিপোর্টেশন পরিশোধন

ওপেন কোয়ান্টাম সিস্টেমে প্রতিসাম্য সুরক্ষিত টপোলজিক্যাল অর্ডার

আমাদের সম্পর্কে

উল্লম্ব অনুসন্ধান এবং আই

প্ল্যাটফর্ম

যোগাযোগ রেখো

হিসাব