1Laboratorios de ciencias de la comunicación de NTT, NTT Corporation, 3-1 Morinosato Wakamiya, Atsugi, Kanagawa 243-0198, Japón
2Facultad de Informática, Universidad de Gunma, 4-2 Aramakimachi, Maebashi, Gunma 371-8510, Japón
3Instituto Yukawa de Física Teórica, Universidad de Kioto, Kitashirakawa Oiwakecho, Sakyo-ku, Kioto 606-8502, Japón
4Iniciativa Internacional de Fronteras de Investigación (IRFI), Instituto de Tecnología de Tokio, Japón
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Resumen
Varios cálculos cuánticos ruidosos de escala intermedia se pueden considerar como circuitos cuánticos de profundidad logarítmica en un chip de computación cuántica escasa, donde las puertas de dos qubits se pueden aplicar directamente solo en algunos pares de qubits. En este artículo, proponemos un método para verificar eficientemente este tipo de computación cuántica ruidosa de escala intermedia. Con este fin, primero caracterizamos las operaciones cuánticas a pequeña escala con respecto a la norma del diamante. Luego, mediante el uso de estas operaciones cuánticas caracterizadas, estimamos la fidelidad $langlepsi_t|hat{rho}_{rm out}|psi_trangle$ entre un estado de salida real de $n$-qubit $hat{rho}_{rm out}$ obtenido de el ruidoso cálculo cuántico de escala intermedia y el estado de salida ideal (es decir, el estado objetivo) $|psi_trangle$. Aunque el método de estimación de fidelidad directa requiere $O(2^n)$ copias de $hat{rho}_{rm out}$ en promedio, nuestro método requiere solo $O(D^32^{12D})$ copias incluso en el peor de los casos, donde $D$ es la densidad de $|psi_trangle$. Para circuitos cuánticos de profundidad logarítmica en un chip disperso, $D$ es como máximo $O(log{n})$ y, por lo tanto, $O(D^32^{12D})$ es un polinomio en $n$. Mediante el uso del chip IBM Manila de 5 qubits, también realizamos un experimento de prueba de principio para observar el rendimiento práctico de nuestro método.
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[ 45 ] Para mayor claridad, usamos la notación $hat{a}$ cuando la letra minúscula $a$ es un estado cuántico u operación cuántica. Por otro lado, para cualquier letra mayúscula $A$, omitimos $hat{color{white}{a}}$ incluso si $A$ es un estado cuántico u operación cuántica.
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Citado por
[1] Ruge Lin y Weiqiang Wen, "Protocolo de verificación de la capacidad de computación cuántica para dispositivos cuánticos ruidosos de escala intermedia con el problema del conjunto diédrico", Revisión física A 106 1, 012430 (2022).
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Las citas anteriores son de Servicio citado por Crossref (última actualización exitosa 2022-07-27 01:37:47) y ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2022-07-27 01:37:48). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.
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