Pengukuran Pengelompokan Tumpang Tindih: Kerangka Kerja Terpadu Untuk Mengukur Status Kuantum

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Pengukuran pengelompokan yang tumpang tindih: Kerangka kerja terpadu untuk mengukur keadaan kuantum Intelegensi Data PlatoBlockchain. Pencarian Vertikal. Ai.

Bujiao Wu^1,2, Jinzhao Matahari^3,1, Qi Huang^4,1, dan Xiao Yuan^1,2

¹Pusat Studi Komputasi Perbatasan, Universitas Peking, Beijing 100871, Cina
²Sekolah Ilmu Komputer, Universitas Peking, Beijing 100871, Cina
³Laboratorium Clarendon, Universitas Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PU, Inggris Raya
⁴Sekolah Fisika, Universitas Peking, Beijing 100871, Cina

Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.

Abstrak

Algoritme kuantum yang dirancang untuk sistem banyak benda kuantum yang realistis, seperti kimia dan material, biasanya memerlukan pengukuran Hamiltonian dalam jumlah besar. Memanfaatkan ide yang berbeda, seperti pengambilan sampel kepentingan, kompatibilitas yang dapat diamati, atau bayangan klasik keadaan kuantum, skema pengukuran lanjutan yang berbeda telah diusulkan untuk mengurangi biaya pengukuran yang besar. Namun, mekanisme pengurangan biaya yang digarisbawahi tampak berbeda satu sama lain, dan bagaimana menemukan skema optimal secara sistematis tetap menjadi tantangan kritis. Di sini, kami mengatasi tantangan ini dengan mengusulkan kerangka pengukuran kuantum terpadu, menggabungkan metode pengukuran lanjutan sebagai kasus khusus. Kerangka kerja kami memungkinkan kami memperkenalkan skema umum – pengukuran pengelompokan yang tumpang tindih, yang secara bersamaan mengeksploitasi keunggulan sebagian besar metode yang ada. Pemahaman intuitif skema adalah untuk mempartisi pengukuran ke dalam kelompok yang tumpang tindih dengan masing-masing terdiri dari pengukuran yang kompatibel. Kami menyediakan strategi pengelompokan eksplisit dan memverifikasi kinerjanya secara numerik untuk Hamiltonian molekuler yang berbeda hingga 16 qubit. Hasil numerik kami menunjukkan perbaikan yang signifikan atas skema yang ada. Pekerjaan kami membuka jalan bagi pengukuran kuantum yang efisien dan pemrosesan kuantum yang cepat dengan perangkat kuantum saat ini dan jangka pendek.

► data BibTeX

@artikel{Wu2023overlappedgrouping, doi = {10.22331/q-2023-01-13-896}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-13-896}, judul = {pengelompokan yang tumpang tindih pengukuran: {A} kerangka kerja terpadu untuk mengukur keadaan kuantum}, penulis = {Wu, Bujiao dan Sun, Jinzhao dan Huang, Qi dan Yuan, Xiao}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, penerbit = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {7}, halaman = {896}, bulan = jan, tahun = {2023} }

► Referensi

[1] Scott Aaronson. Tomografi bayangan keadaan kuantum. SIAM Journal on Computing, 49 (5): STOC18–368, 2019. 10.1145/3188745.3188802. URL https:///doi.org/10.1145/3188745.3188802.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3188745.3188802

[2] Atithi Acharya, Siddhartha Saha, and Anirvan M Sengupta. Shadow tomography berbasis povm yang lengkap secara informasi, 2021. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.05992.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.05992

[3] Ryan Babbush, Nathan Wiebe, Jarrod McClean, James McClain, Hartmut Neven, and Garnet Kin-Lic Chan. Simulasi material kuantum kedalaman rendah. Fisika. Pdt. X, 8: 011044, Mar 2018. 10.1103/PhysRevX.8.011044. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.011044.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011044

[4] Kishor Bharti, Alba Cervera-Lierta, Thi Ha Kyaw, Tobias Haug, Sumner Alperin-Lea, Abhinav Anand, Matthias Degroote, Hermanni Heimonen, Jakob S. Kottmann, Tim Menke, Wai-Keong Mok, Sukin Sim, Leong-Chuan Kwek, dan Alan Aspuru-Guzik. Algoritme kuantum skala menengah (nisq) yang berisik, 2021. URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.94.015004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.94.015004

[5] Carlos Bravo-Prieto, Ryan LaRose, M. Cerezo, Yigit Subasi, Lukasz Cincio, and Patrick J. Coles. Pemecah linier kuantum variasi, 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1909.05820.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1909.05820

[6] Sergey Bravyi, Sarah Sheldon, Abhinav Kandala, David C. Mckay, and Jay M. Gambetta. Mengurangi kesalahan pengukuran dalam percobaan multiqubit. Fisika. Pdt. A, 103: 042605, Apr 2021. 10.1103/PhysRevA.103.042605. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.042605.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042605

[7] Yudong Cao, Jonathan Romero, Jonathan P. Olson, Matthias Degroote, Peter D. Johnson, Mária Kieferová, Ian D. Kivlichan, Tim Menke, Borja Peropadre, Nicolas PD Sawaya, Sukin Sim, Libor Veis, and Alán Aspuru-Guzik. Kimia kuantum di era komputasi kuantum. Tinjauan Bahan Kimia, 119 (19): 10856–10915, 2019. 10.1021/acs.chemrev.8b00803. URL https:///doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00803. PMID: 31469277.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.chemrev.8b00803

[8] Juan Carrasquilla, Giacomo Torlai, Roger G Melko, and Leandro Aolita. Merekonstruksi keadaan kuantum dengan model generatif. Nature Machine Intelligence, 1 (3): 155–161, 2019. 10.1038/s42256-019-0028-1. URL https:///doi.org/10.1038/s42256-019-0028-1.
https://doi.org/10.1038/s42256-019-0028-1

[9] Marco Cerezo, Andrew Arrasmith, Ryan Babbush, Simon C Benjamin, Suguru Endo, Keisuke Fujii, Jarrod R McClean, Kosuke Mitarai, Xiao Yuan, Lukasz Cincio, dkk. Algoritma kuantum variasional. Ulasan Alam Fisika, 3 (9): 625–644, 2021. 10.1038/s42254-021-00348-9. URL https:///doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9.
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9

[10] Senrui Chen, Wenjun Yu, Pei Zeng, and Steven T. Flammia. Estimasi bayangan yang kuat. PRX Quantum, 2: 030348, Sep 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.030348. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030348.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030348

[11] Kenny Choo, Antonio Mezzacapo, dan Giuseppe Carleo. Status jaringan saraf fermionik untuk struktur elektronik ab-initio. Komunikasi alam, 11 (1): 1–7, 2020. 10.1038/s41467-020-15724-9. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-020-15724-9.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15724-9

[12] Cristina Cirstoiu, Zoe Holmes, Joseph Iosue, Lukasz Cincio, Patrick J Coles, and Andrew Sornborger. Penerusan cepat variasi untuk simulasi kuantum di luar waktu koherensi. npj Quantum Information, 6 (1): 1–10, 2020. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0

[13] JI Colless, VV Ramasesh, D. Dahlen, MS Blok, ME Kimchi-Schwartz, JR McClean, J. Carter, WA de Jong, dan I. Siddiqi. Perhitungan spektrum molekuler pada prosesor kuantum dengan algoritme tahan-kesalahan. Fisika. Pdt. X, 8: 011021, Februari 2018. 10.1103/PhysRevX.8.011021. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.011021.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011021

[14] Benjamin Commeau, M. Cerezo, Zoë Holmes, Lukasz Cincio, Patrick J. Coles, and Andrew Sornborger. Diagonalisasi hamiltonian variasi untuk simulasi kuantum dinamis, 2020. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559

[15] Jordan Cotler dan Frank Wilczek. Tomografi tumpang tindih kuantum. Fisika. Lett., 124: 100401, Mar 2020. 10.1103/PhysRevLett.124.100401. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.100401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.100401

[16] Ophelia Crawford, Barnaby van Straaten, Daochen Wang, Thomas Parks, Earl Campbell, dan Stephen Brierley. Pengukuran kuantum yang efisien dari operator pauli di hadapan kesalahan pengambilan sampel yang terbatas. Quantum, 5: 385, 2021. 10.22331/q-2021-01-20-385. URL https:///doi.org/10.22331%2Fq-2021-01-20-385.
https://doi.org/10.22331/q-2021-01-20-385

[17] EF Dumitrescu, AJ McCaskey, G. Hagen, GR Jansen, TD Morris, T. Papenbrock, RC Pooser, DJ Dean, dan P. Lougski. Komputasi kuantum awan dari inti atom. Fisika. Lett., 120: 210501, Mei 2018. 10.1103/PhysRevLett.120.210501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.210501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.210501

[18] Suguru Endo, Simon C. Benjamin, and Ying Li. Mitigasi kesalahan kuantum praktis untuk aplikasi dalam waktu dekat. Fisika. Pdt. X, 8: 031027, Juli 2018. 10.1103/PhysRevX.8.031027. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031027

[19] Suguru Endo, Jinzhao Sun, Ying Li, Simon C. Benjamin, and Xiao Yuan. Simulasi kuantum variasional dari proses umum. Fisika. Rev Lett., 125: 010501, Jun 2020. 10.1103/PhysRevLett.125.010501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.010501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.010501

[20] Suguru Endo, Zhenyu Cai, Simon C. Benjamin, and Xiao Yuan. Algoritme klasik kuantum hibrida dan mitigasi kesalahan kuantum. Jurnal Masyarakat Fisik Jepang, 90 (3): 032001, 2021. 10.7566/JPSJ.90.032001. URL https:///doi.org/10.7566/JPSJ.90.032001.
https: / / doi.org/ 10.7566 / JPSJ.90.032001

[21] Keisuke Fujii, Kaoru Mizuta, Hiroshi Ueda, Kosuke Mitarai, Wataru Mizukami, and Yuya O. Nakagawa. Pemecah eigen kuantum variasional yang dalam: Metode bagi-dan-taklukkan untuk memecahkan masalah yang lebih besar dengan komputer kuantum berukuran lebih kecil. PRX Quantum, 3: 010346, Mar 2022. 10.1103/PRXQuantum.3.010346. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010346.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010346

[22] Joe Gibbs, Kaitlin Gili, Zoë Holmes, Benjamin Commeau, Andrew Arrasmith, Lukasz Cincio, Patrick J. Coles, and Andrew Sornborger. Simulasi lama dengan fidelitas tinggi pada hardware kuantum, 2021. URL https:///arxiv.org/abs/2102.04313.
arXiv: 2102.04313

[23] Tudor Giurgica-Tiron, Yousef Hindy, Ryan LaRose, Andrea Mari, and William J. Zeng. Ekstrapolasi derau nol digital untuk mitigasi kesalahan kuantum. Pada Konferensi Internasional IEEE 2020 tentang Komputasi dan Teknik Kuantum (QCE), halaman 306–316, 2020. 10.1109/QCE49297.2020.00045. URL https:///doi.org/10.1109/QCE49297.2020.00045.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE49297.2020.00045

[24] Pranav Gokhale, Olivia Angiuli, Yongshan Ding, Kaiwen Gui, Teague Tomesh, Martin Suchara, Margaret Martonosi, and Frederic T Chong. Meminimalkan persiapan keadaan dalam pemecah eigen kuantum variasional dengan mempartisi menjadi keluarga komuter. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.13623.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.13623

[25] Harper R Grimsley, Sophia E Economou, Edwin Barnes, dan Nicholas J Mayhall. Algoritma variasional adaptif untuk simulasi molekul yang tepat pada komputer kuantum. Komunikasi alam, 10 (1): 1–9, 2019. 10.1038/s41467-018-07090-4. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-019-10988-2.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07090-4

[26] Charles Hadfield. Bayangan pauli adaptif untuk estimasi energi, 2021. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.12207.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.12207

[27] Charles Hadfield, Sergey Bravyi, Rudy Raymond, dan Antonio Mezzacapo. Pengukuran hamiltonian kuantum dengan bayangan klasik bias lokal. Komunikasi dalam Fisika Matematika, 391 (3): 951–967, 2022. 10.1007/s00220-022-04343-8. URL https:///doi.org/10.1007/s00220-022-04343-8.
https://doi.org/10.1007/s00220-022-04343-8

[28] Cornelius Hempel, Christine Maier, Jonathan Romero, Jarrod McClean, Thomas Monz, Heng Shen, Petar Jurcevic, Ben P. Lanyon, Peter Love, Ryan Babbush, Alán Aspuru-Guzik, Rainer Blatt, and Christian F. Roos. Perhitungan kimia kuantum pada simulator kuantum ion-terperangkap. Fisika. Pdt. X, 8: 031022, Juli 2018. 10.1103/PhysRevX.8.031022. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031022.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031022

[29] Oscar Higgott, Daochen Wang, dan Stephen Brierley. Komputasi Kuantum Variasi dari Keadaan Gembira. Quantum, 3:156, Juli 2019. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2019-07-01-156. URL https:///doi.org/10.22331/q-2019-07-01-156.
https://doi.org/10.22331/q-2019-07-01-156

[30] Stefan Hillmich, Charles Hadfield, Rudy Raymond, Antonio Mezzacapo, and Robert Wille. Diagram keputusan untuk pengukuran kuantum dengan sirkuit dangkal. Pada Konferensi Internasional IEEE 2021 tentang Komputasi dan Teknik Kuantum (QCE), halaman 24–34, 2021. 10.1109/QCE52317.2021.00018. URL https:///doi.org/10.1109/QCE52317.2021.00018.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE52317.2021.00018

[31] Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng, and John Preskill. Memprediksi banyak properti sistem kuantum dari pengukuran yang sangat sedikit. Fisika Alam, 16 (10): 1050–1057, 2020. 10.1038/s41567-020-0932-7. URL https:///doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7

[32] Hsin-Yuan Huang, Kishor Bharti, and Patrick Rebentrost. Algoritme kuantum jangka pendek untuk sistem persamaan linier dengan fungsi kerugian regresi. Jurnal Fisika Baru, 23 (11): 113021, November 2021a. 10.1088/1367-2630/ac325f. URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac325f.
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac325f

[33] Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng, and John Preskill. Estimasi efisien pauli yang dapat diamati dengan derandomisasi. Fisika. Rev Lett., 127: 030503, Juli 2021b. 10.1103/PhysRevLett.127.030503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.030503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.030503

[34] William J Huggins, Jarrod R McClean, Nicholas C Rubin, Zhang Jiang, Nathan Wiebe, K Birgitta Whaley, and Ryan Babbush. Pengukuran yang efisien dan tahan kebisingan untuk kimia kuantum pada komputer kuantum jangka pendek. npj Quantum Information, 7 (1): 1–9, 2021. 10.1038/s41534-020-00341-7. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-020-00341-7.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00341-7

[35] Artur F Izmaylov, Tzu-Ching Yen, Robert A Lang, and Vladyslav Verteletskyi. Pendekatan partisi kesatuan untuk masalah pengukuran dalam metode pemecah eigen kuantum variasional. Jurnal teori dan komputasi kimia, 16 (1): 190–195, 2019a. 10.1021/acs.jctc.9b00791. URL https:///doi.org/10.1021/acs.jctc.9b00791.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.9b00791

[36] Artur F Izmaylov, Tzu-Ching Yen, and Ilya G Ryabinkin. Merevisi proses pengukuran dalam pemecah eigen kuantum variasional: apakah mungkin mengurangi jumlah operator yang diukur secara terpisah? Ilmu kimia, 10 (13): 3746–3755, 2019b. 10.1039/C8SC05592K. URL https:///doi.org/10.1039/C8SC05592K.
https: / / doi.org/ 10.1039 / C8SC05592K

[37] Andrew Jena, Scott Genin, and Michele Mosca. Partisi Pauli sehubungan dengan set gerbang, 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.07859.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.07859

[38] Abhinav Kandala, Antonio Mezzacapo, Kristan Temme, Maika Takita, Markus Brink, Jerry M Chow, and Jay M Gambetta. Pemecah eigen kuantum variasional yang efisien perangkat keras untuk molekul kecil dan magnet kuantum. Alam, 549 (7671): 242–246, 2017. 10.1038/nature23879. URL https:///doi.org/10.1038/nature23879.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23879

[39] Ying Li dan Simon C. Benjamin. Simulator kuantum variasional yang efisien menggabungkan minimalisasi kesalahan aktif. Fisika. Pdt. X, 7: 021050, Juni 2017. 10.1103/PhysRevX.7.021050. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021050.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021050

[40] Jin-Guo Liu, Yi-Hong Zhang, Yuan Wan, and Lei Wang. Pemecah eigen kuantum variasional dengan qubit lebih sedikit. Fisika. Rev. Research, 1: 023025, Sep 2019. 10.1103/PhysRevResearch.1.023025. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.023025.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.023025

[41] He Ma, Marco Govoni, dan Giulia Galli. Simulasi kuantum material pada komputer kuantum jangka pendek. npj Computational Materials, 6 (1): 1–8, 2020. 10.1038/s41524-020-00353-z. URL https:///doi.org/10.1038/s41524-020-00353-z.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41524-020-00353-z

[42] Sam McArdle, Tyson Jones, Suguru Endo, Ying Li, Simon C Benjamin, and Xiao Yuan. Simulasi kuantum berbasis ansatz variasi dari evolusi waktu imajiner. npj Quantum Information, 5 (1): 1–6, 2019. 10.1038/s41534-019-0187-2. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-019-0187-2.
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0187-2

[43] Sam McArdle, Suguru Endo, Alán Aspuru-Guzik, Simon C. Benjamin, and Xiao Yuan. Kimia komputasi kuantum. Pendeta Mod. Phys., 92: 015003, Mar 2020. 10.1103/RevModPhys.92.015003. URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.92.015003.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.92.015003

[44] Jarrod R McClean, Jonathan Romero, Ryan Babbush, and Alán Aspuru-Guzik. Teori algoritma kuantum-klasik hibrid variasional. Jurnal Fisika Baru, 18 (2): 023023, feb 2016. 10.1088/1367-2630/18/2/023023. URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023

[45] Jarrod R McClean, Mollie E Kimchi-Schwartz, Jonathan Carter, and Wibe A de Jong. Hirarki kuantum-klasik hibrida untuk mitigasi dekoherensi dan penentuan keadaan tereksitasi. Tinjauan Fisik A, 95 (4): 042308, 2017. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042308.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.042308

[46] Jarrod R McClean, Zhang Jiang, Nicholas C Rubin, Ryan Babbush, dan Hartmut Neven. Mendekode kesalahan kuantum dengan ekspansi subruang. Nature Communications, 11 (1): 1–9, 2020. 10.1038/s41467-020-14341-w. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-020-14341-w.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-020-14341-w

[47] Nikolaj Moll, Panagiotis Barkoutsos, Lev S Bishop, Jerry M Chow, Andrew Cross, Daniel J Egger, Stefan Filipp, Andreas Fuhrer, Jay M Gambetta, Marc Ganzhorn, dkk. Optimalisasi kuantum menggunakan algoritme variasional pada perangkat kuantum jangka pendek. Sains dan Teknologi Kuantum, 3 (3): 030503, 2018. 10.1088/2058-9565/aab822. URL https:///doi.org/10.1088/2058-9565/aab822.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aab822

[48] Ken M Nakanishi, Kosuke Mitarai, and Keisuke Fujii. Pemecah eigen kuantum variasional pencarian subruang untuk keadaan tereksitasi. Penelitian Tinjauan Fisik, 1 (3): 033062, 2019. 10.1103/PhysRevResearch.1.033062. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.033062.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.033062

[49] Bryan O'Gorman, William J Huggins, Eleanor G Rieffel, dan K Birgitta Whaley. Jaringan swap umum untuk komputasi kuantum jangka pendek, 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1905.05118.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1905.05118

[50] PJJ O'Malley, R. Babbush, ID Kivlichan, J. Romero, JR McClean, R. Barends, J. Kelly, P. Roushan, A. Tranter, N. Ding, B. Campbell, Y. Chen, Z. Chen , B. Chiaro, A. Dunsworth, AG Fowler, E. Jeffrey, E. Lucero, A. Megrant, JY Mutus, M. Neeley, C. Neill, C. Quintana, D. Sank, A. Vainsencher, J. Wenner , TC White, PV Coveney, PJ Love, H. Neven, A. Aspuru-Guzik, and JM Martinis. Simulasi kuantum terukur dari energi molekuler. Fisika. Pdt. X, 6: 031007, Juli 2016. 10.1103/PhysRevX.6.031007. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.031007.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031007

[51] Matthew Otten dan Stephen K Gray. Menghitung kesalahan dalam algoritme kuantum melalui pengurangan kesalahan individual. Npj Quantum Inf., 5 (1): 11, 2019. 10.1038/s41534-019-0125-3. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-019-0125-3.
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0125-3

[52] Alberto Peruzzo, Jarrod McClean, Peter Shadbolt, Man-Hong Yung, Xiao-Qi Zhou, Peter J Love, Alán Aspuru-Guzik, and Jeremy L O'brien. Pemecah nilai eigen variasional pada prosesor kuantum fotonik. Nature comm., 5: 4213, 2014. 10.1038/ncomms5213. URL https:///doi.org/10.1038/ncomms5213.
https:///doi.org/10.1038/ncomms5213

[53] John Preskill. Komputasi kuantum di era nisq dan seterusnya. Quantum, 2: 79, 2018. 10.22331/q-2018-08-06-79. URL https:///doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79.
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79

[54] Google AI Quantum, Kolaborator*†, Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B Buckley, dkk. Hartree-fock pada komputer kuantum qubit superkonduktor. Science, 369 (6507): 1084–1089, 2020. 10.1126/science.abb9811. URL https:///doi.org/10.1126/science.abb9811.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abb9811

[55] Nicholas C Rubin, Ryan Babbush, dan Jarrod McClean. Penerapan batasan marjinal fermionik pada algoritme kuantum hibrid. New Journal of Physics, 20 (5): 053020, Mei 2018. 10.1088/1367-2630/aab919. URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/aab919.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aab919

[56] Ariel Shlosberg, Andrew J. Jena, Priyanka Mukhopadhyay, Jan F. Haase, Felix Leditzky, and Luca Dellantonio. Estimasi adaptif kuantum yang dapat diamati, 2021. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2110.15339.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2110.15339

[57] Armands Strikis, Dayue Qin, Yanzhu Chen, Simon C. Benjamin, and Ying Li. Mitigasi kesalahan kuantum berbasis pembelajaran. PRX Quantum, 2: 040330, Nov 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.040330. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040330.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040330

[58] GI Struchalin, Ya. A. Zagorovskii, EV Kovlakov, SS Straupe, dan SP Kulik. Estimasi eksperimental properti keadaan kuantum dari bayangan klasik. PRX Quantum, 2: 010307, Jan 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.010307. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010307

[59] Jinzhao Sun, Xiao Yuan, Takahiro Tsunoda, Vlatko Vedral, Simon C. Benjamin, and Suguru Endo. Mengurangi kebisingan realistis dalam perangkat kuantum skala menengah yang praktis dan bising. Fisika. Rev. Terapan, 15: 034026, Mar 2021. 10.1103/PhysRevApplied.15.034026. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.034026.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.15.034026

[60] Jinzhao Sun, Suguru Endo, Huiping Lin, Patrick Hayden, Vlatko Vedral, and Xiao Yuan. Simulasi kuantum perturbatif, Sep 2022. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.120505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.120505

[61] Kristan Temme, Sergey Bravyi, dan Jay M. Gambetta. Mitigasi kesalahan untuk sirkuit kuantum kedalaman pendek. Fisika. Lett., 119: 180509, November 2017. 10.1103/PhysRevLett.119.180509. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.180509.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.180509

[62] Giacomo Torlai, Guglielmo Mazzola, Juan Carrasquilla, Matthias Troyer, Roger Melko, and Giuseppe Carleo. Tomografi keadaan kuantum jaringan saraf. Fisika Alam, 14 (5): 447–450, 2018. 10.1038/s41567-018-0048-5. URL https:///doi.org/10.1038/s41567-018-0048-5.
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0048-5

[63] Giacomo Torlai, Guglielmo Mazzola, Giuseppe Carleo, and Antonio Mezzacapo. Pengukuran yang tepat dari kuantum yang dapat diamati dengan estimator jaringan saraf. Fisika. Rev.Res., 2: 022060, Jun 2020. 10.1103/PhysRevResearch.2.022060. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.022060.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.022060

[64] Harish J Vallury, Michael A Jones, Charles D Hill, dan Lloyd CL Hollenberg. Koreksi momen terkomputasi kuantum ke estimasi variasional. Quantum, 4: 373, 2020. 10.22331/q-2020-12-15-373. URL https:///doi.org/10.22331/q-2020-12-15-373.
https://doi.org/10.22331/q-2020-12-15-373

[65] Vladyslav Verteletskyi, Tzu-Ching Yen, and Artur F Izmaylov. Optimalisasi pengukuran dalam pemecah eigen kuantum variasional menggunakan penutup klik minimum. Jurnal fisika kimia, 152 (12): 124114, 2020. 10.1063/1.5141458. URL https:///doi.org/10.1063/1.5141458.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5141458

[66] Samson Wang, Enrico Fontana, Marco Cerezo, Kunal Sharma, Akira Sone, Lukasz Cincio, and Patrick J Coles. Dataran tandus yang diinduksi kebisingan dalam algoritma kuantum variasional. Komunikasi alam, 12 (1): 1–11, 2021. 10.1038/s41467-021-27045-6. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-021-27045-6.
https://doi.org/10.1038/s41467-021-27045-6

[67] Dave Wecker, Matthew B. Hastings, dan Matthias Troyer. Kemajuan menuju algoritma variasional kuantum praktis. Fisika. Pdt. A, 92: 042303, Okt 2015. 10.1103/PhysRevA.92.042303. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.92.042303.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.042303

[68] Xiaosi Xu, Jinzhao Sun, Suguru Endo, Ying Li, Simon C. Benjamin, and Xiao Yuan. Algoritma variasi untuk aljabar linier. Buletin Sains, 2021. ISSN 2095-9273. 10.1016/j.scib.2021.06.023. URL https:///doi.org/10.1016/j.scib.2021.06.023.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.scib.2021.06.023

[69] Zhi-Cheng Yang, Armin Rahmani, Alireza Shabani, Hartmut Neven, and Claudio Chamon. Mengoptimalkan algoritma kuantum variasional menggunakan prinsip minimum pontryagin. Fisika. Pdt. X, 7: 021027, Mei 2017. 10.1103/PhysRevX.7.021027. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021027

[70] Tzu-Ching Yen, Vladyslav Verteletskyi, and Artur F Izmaylov. Mengukur semua operator yang kompatibel dalam satu rangkaian pengukuran qubit tunggal menggunakan transformasi kesatuan. Jurnal teori dan komputasi kimia, 16 (4): 2400–2409, 2020. 10.1021/acs.jctc.0c00008. URL https:///doi.org/10.1021/acs.jctc.0c00008.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.0c00008

[71] Tzu-Ching Yen, Aadithya Ganeshram, and Artur F Izmaylov. Peningkatan deterministik pengukuran kuantum dengan pengelompokan operator yang kompatibel, transformasi non-lokal, dan estimasi kovarians, 2022. URL https://doi.org/10.48550/arXiv.2201.01471.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2201.01471

[72] Xiao Yuan, Suguru Endo, Qi Zhao, Ying Li, and Simon C Benjamin. Teori simulasi kuantum variasional. Quantum, 3: 191, 2019. 10.22331/q-2019-10-07-191. URL https:///doi.org/10.22331/q-2019-10-07-191.
https://doi.org/10.22331/q-2019-10-07-191

[73] Xiao Yuan, Jinzhao Sun, Junyu Liu, Qi Zhao, dan You Zhou. Simulasi kuantum dengan jaringan tensor hybrid. Fisika. Lett., 127: 040501, Juli 2021. 10.1103/PhysRevLett.127.040501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.040501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.040501

[74] Ting Zhang, Jinzhao Sun, Xiao-Xu Fang, Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan, and He Lu. Pengukuran keadaan kuantum eksperimental dengan bayangan klasik. Fisika. Rev Lett., 127: 200501, Nov 2021. 10.1103/PhysRevLett.127.200501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.200501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.200501

[75] Zi-Jian Zhang, Jinzhao Sun, Xiao Yuan, and Man-Hong Yung. Simulasi hamiltonian kedalaman rendah dengan formula produk adaptif, 2020. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2011.05283.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2011.05283

[76] Andrew Zhao, Andrew Tranter, William M. Kirby, Shu Fay Ung, Akimasa Miyake, and Peter J. Love. Pengurangan pengukuran dalam algoritma kuantum variasional. Fisika. Pdt. A, 101: 062322, Jun 2020. 10.1103/PhysRevA.101.062322. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.062322.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.062322

[77] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin, dan Akimasa Miyake. Tomografi parsial fermionik melalui bayangan klasik. Fisika. Rev Lett., 127: 110504, Sep 2021. 10.1103/PhysRevLett.127.110504. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.110504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.110504

[78] Leo Zhou, Sheng-Tao Wang, Soonwon Choi, Hannes Pichler, and Mikhail D. Lukin. Algoritma pengoptimalan perkiraan kuantum: Performa, mekanisme, dan implementasi pada perangkat jangka pendek. Fisika. Rev.X, 10: 021067, Jun 2020. 10.1103/PhysRevX.10.021067. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.10.021067.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.021067

Dikutip oleh

[1] Kouhei Nakaji, Suguru Endo, Yuichiro Matsuzaki, dan Hideaki Hakoshima, “Optimalisasi pengukuran simulasi kuantum variasional dengan bayangan klasik dan derandomisasi”, arXiv: 2208.13934.

[2] Dax Enshan Koh dan Sabee Grewal, “Bayangan Klasik Dengan Kebisingan”, arXiv: 2011.11580.

[3] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin, dan Akimasa Miyake, “Fermionic Partial Tomography via Classical Shadows”, Review Fisik Surat 127 11, 110504 (2021).

[4] Daniel McNulty, Filip B. Maciejewski, dan Michał Oszmaniec, “Memperkirakan Quantum Hamiltonians melalui Pengukuran Bersama Observable Non-Commuting yang Bising”, arXiv: 2206.08912.

[5] Masaya Kohda, Ryosuke Imai, Keita Kanno, Kosuke Mitarai, Wataru Mizukami, dan Yuya O. Nakagawa, “Estimasi nilai ekspektasi kuantum dengan pengambilan sampel berbasis komputasi”, Penelitian Tinjauan Fisik 4 3, 033173 (2022).

[6] Junyu Liu, Zimu Li, Han Zheng, Xiao Yuan, dan Jinzhao Sun, “Menuju algoritme kuantum Jordan-Lee-Preskill variasional”, Pembelajaran Mesin: Sains dan Teknologi 3 4, 045030 (2022).

[7] Bryce Fuller, Charles Hadfield, Jennifer R. Glick, Takashi Imamichi, Toshinari Itoko, Richard J. Thompson, Yang Jiao, Marna M. Kagele, Adriana W. Blom-Schieber, Rudy Raymond, dan Antonio Mezzacapo, “Perkiraan Solusi Masalah Kombinatorial melalui Relaksasi Kuantum”, arXiv: 2111.03167.

[8] Ting Zhang, Jinzhao Sun, Xiao-Xu Fang, Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan, dan He Lu, “Pengukuran Keadaan Kuantum Eksperimental dengan Bayangan Klasik”, Review Fisik Surat 127 20, 200501 (2021).

[9] Tzu-Ching Yen, Aadithya Ganeshram, dan Artur F. Izmaylov, “Peningkatan deterministik pengukuran kuantum dengan pengelompokan operator yang kompatibel, transformasi non-lokal, dan perkiraan kovarians”, arXiv: 2201.01471.

[10] Kaifeng Bu, Dax Enshan Koh, Roy J. Garcia, dan Arthur Jaffe, "Bayangan klasik dengan ansambel kesatuan invarian Pauli", arXiv: 2202.03272.

[11] Weitang Li, Zigeng Huang, Changsu Cao, Yifei Huang, Zhigang Shuai, Xiaoming Sun, Jinzhao Sun, Xiao Yuan, dan Dingshun Lv, “Menuju Simulasi Penyematan Quantum Praktis dari Sistem Kimia Realistis pada Komputer Quantum Jangka Pendek”, arXiv: 2109.08062.

[12] Ariel Shlosberg, Andrew J. Jena, Priyanka Mukhopadhyay, Jan F. Haase, Felix Leditzky, dan Luca Dellantonio, “Estimasi adaptif dari pengamatan kuantum”, arXiv: 2110.15339.

[13] Zi-Jian Zhang, Jinzhao Sun, Xiao Yuan, dan Man-Hong Yung, “Simulasi Hamiltonian Kedalaman Rendah dengan Formula Produk Adaptif”, arXiv: 2011.05283.

[14] Yusen Wu, Bujiao Wu, Jingbo Wang, dan Xiao Yuan, “Keunggulan yang Dapat Dibuktikan dalam Pembelajaran Fase Kuantum melalui Alphatron Kernel Kuantum”, arXiv: 2111.07553.

[15] Daniel Miller, Laurin E. Fischer, Igor O. Sokolov, Panagiotis Kl. Barkoutsos, dan Ivano Tavernelli, "Sirkuit Diagonalisasi yang Disesuaikan dengan Perangkat Keras", arXiv: 2203.03646.

[16] Zhenhuan Liu, Pei Zeng, You Zhou, dan Mile Gu, “Mencirikan korelasi dalam sistem kuantum multipartit melalui pengukuran acak lokal”, Ulasan Fisik A 105 2, 022407 (2022).

[17] William Kirby, Mario Motta, dan Antonio Mezzacapo, “Metode Lanczos yang tepat dan efisien pada komputer kuantum”, arXiv: 2208.00567.

[18] Marco Majland, Rasmus Berg Jensen, Mads Greisen Højlund, Nikolaj Thomas Zinner, dan Ove Christiansen, "Pengoptimalan runtime untuk struktur getaran pada komputer kuantum: koordinat dan skema pengukuran", arXiv: 2211.11615.

[19] Seonghoon Choi, Ignacio Loaiza, dan Artur F. Izmaylov, “Fragmen fermionik fluida untuk mengoptimalkan pengukuran kuantum Hamiltonian elektronik dalam pemecah eigen kuantum variasional”, arXiv: 2208.14490.

[20] Tianren Gu, Xiao Yuan, dan Bujiao Wu, “Skema pengukuran yang efisien untuk sistem bosonik”, arXiv: 2210.13585.

[21] You Zhou dan Qing Liu, "Analisis kinerja estimasi bayangan multi-shot", arXiv: 2212.11068.

[22] Xiao-Ming Zhang, Zixuan Huo, Kecheng Liu, Ying Li, dan Xiao Yuan, “Kompiler rangkaian acak tak bias untuk simulasi Hamiltonian bergantung waktu”, arXiv: 2212.09445.

[23] Alexander Gresch dan Martin Kliesch, "Estimasi energi yang dijamin efisien dari Hamiltonian banyak benda kuantum menggunakan ShadowGrouping", arXiv: 2301.03385.

[24] Andrew Jena, Scott N. Genin, dan Michele Mosca, “Optimalisasi pengukuran variasional-quantum-eigensolver dengan mempartisi operator Pauli menggunakan gerbang Clifford multiqubit pada perangkat keras kuantum skala menengah yang berisik”, Ulasan Fisik A 106 4, 042443 (2022).

Kutipan di atas berasal dari SAO / NASA ADS (terakhir berhasil diperbarui, 2023-01-13 11:36:07). Daftar ini mungkin tidak lengkap karena tidak semua penerbit menyediakan data kutipan yang cocok dan lengkap.

Tidak dapat mengambil Crossref dikutip oleh data selama upaya terakhir 2023-01-13 11:36:05: Tidak dapat mengambil data yang dikutip oleh untuk 10.22331 / q-2023-01-13-896 dari Crossref. Ini normal jika DOI terdaftar baru-baru ini.

Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.

Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-01-13-896/

Stempel Waktu: Januari 13, 2023

Stempel Waktu: Oktober 3, 2023

Pengukuran pengelompokan yang tumpang tindih: Kerangka terpadu untuk mengukur keadaan kuantum

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Abstrak

► data BibTeX

► Referensi

Dikutip oleh

Lebih dari Jurnal Kuantum

Keuntungan kuantum menggunakan foton bengkok dimensi tinggi sebagai automata kuantum terbatas

Kompleksitas mesin vektor dukungan kuantum

Operasi yang Dapat Diganti Secara Klasik

Sintesis variasional yang efisien dari sirkuit kuantum dengan pengoptimalan multi-start yang koheren

Simulasi kuantum bahan baterai menggunakan pseudopotensial ionik

Skema Coding QLDPC-GKP Tingkat Terbatas yang Melampaui Batas Hamming CSS

Lintasan objektif dalam dinamika klasik-kuantum hibrida

Pembuatan keterjeratan eksperimental untuk distribusi kunci kuantum lebih dari 1 Gbit/dtk

Estimasi simultan beberapa nilai eigen dengan sirkuit kuantum kedalaman pendek pada komputer kuantum toleran kesalahan awal

Pengkodean dan Analisis Kuantum pada Proses Stokastik Waktu Berkelanjutan dengan Aplikasi Keuangan

Tentang Kami

Pencarian Vertikal & Ai

Platform

Tetap Berhubung

Akun