Messung überlappender Gruppierungen: Ein einheitliches Framework zur Messung von Quantenzuständen

Neuauflage von Plato

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Messung überlappender Gruppierungen: Ein einheitliches Framework zur Messung von Quantenzuständen PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikale Suche. Ai.

Bujiao Wu^1,2, Jinzhao Sun^3,1, Qi Huang^4,1, und XiaoYuan^1,2

¹Center on Frontiers of Computing Studies, Peking University, Peking 100871, China
²Fakultät für Informatik, Peking-Universität, Peking 100871, China
³Clarendon Laboratory, University of Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PU, Vereinigtes Königreich
⁴Fakultät für Physik, Peking-Universität, Peking 100871, China

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Abstrakt

Quantenalgorithmen, die für realistische Quanten-Vielteilchensysteme wie Chemie und Materialien entwickelt wurden, erfordern normalerweise eine große Anzahl von Messungen des Hamilton-Operators. Unter Ausnutzung unterschiedlicher Ideen, wie z. B. Wichtigkeitsabtastung, beobachtbare Kompatibilität oder klassische Schatten von Quantenzuständen, wurden verschiedene fortschrittliche Messschemata vorgeschlagen, um die hohen Messkosten erheblich zu reduzieren. Dennoch scheinen sich die zugrunde liegenden Kostensenkungsmechanismen voneinander zu unterscheiden, und die systematische Suche nach dem optimalen Schema bleibt eine entscheidende Herausforderung. Hier gehen wir diese Herausforderung an, indem wir einen einheitlichen Rahmen für Quantenmessungen vorschlagen, der fortschrittliche Messmethoden als Sonderfälle einbezieht. Unser Framework ermöglicht es uns, ein allgemeines Schema einzuführen – die überlappende Gruppierungsmessung, das gleichzeitig die Vorteile der meisten vorhandenen Methoden nutzt. Ein intuitives Verständnis des Schemas besteht darin, die Messungen in überlappende Gruppen zu unterteilen, wobei jede einzelne aus kompatiblen Messungen besteht. Wir stellen explizite Gruppierungsstrategien bereit und verifizieren numerisch ihre Leistung für verschiedene molekulare Hamiltonianer mit bis zu 16 Qubits. Unser numerisches Ergebnis zeigt deutliche Verbesserungen gegenüber bestehenden Systemen. Unsere Arbeit ebnet den Weg für effiziente Quantenmessung und schnelle Quantenverarbeitung mit aktuellen und kurzfristigen Quantengeräten.

► BibTeX-Daten

@article{Wu2023overlappedgrouping, doi = {10.22331/q-2023-01-13-896}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-13-896}, title = {Überlappende Gruppierung Messung: {Ein einheitliches Framework zur Messung von Quantenzuständen}, Autor = {Wu, Bujiao und Sun, Jinzhao und Huang, Qi und Yuan, Xiao}, Zeitschrift = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, Herausgeber = {{Verein zur F{“{o}}rdung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, Band = {7}, Seiten = {896}, Monat = Jan, Jahr = {2023} }

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Zitiert von

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Zeitstempel: 13. Januar 2023

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