Sugli algoritmi a bassa profondità per la stima della fase quantistica

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Hongkang Ni¹, Haoya Li²e Lexing Ying^2,1

¹Istituto di ingegneria computazionale e matematica, Stanford University, Stanford, CA 94305
²Dipartimento di Matematica, Università di Stanford, Stanford, CA 94305

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La stima della fase quantistica è uno degli elementi fondamentali dell'informatica quantistica. Per i primi dispositivi quantistici tolleranti ai guasti, è auspicabile che un algoritmo di stima della fase quantistica (1) utilizzi un numero minimo di qubit ancilla, (2) consenta stati iniziali inesatti con un disadattamento significativo, (3) raggiunga il limite di Heisenberg per la risorsa totale utilizzata e (4) hanno un prefattore decrescente per la lunghezza massima del circuito quando la sovrapposizione tra lo stato iniziale e lo stato di destinazione si avvicina a uno. In questo articolo dimostriamo che un algoritmo esistente della metrologia quantistica può soddisfare i primi tre requisiti. Come secondo contributo, proponiamo una versione modificata dell’algoritmo che soddisfa anche il quarto requisito, che lo rende particolarmente attraente per i primi dispositivi quantistici tolleranti ai guasti.

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Immagine in primo piano: il pannello superiore illustra il semplice processo di miglioramento iterativo della stima. I pannelli inferiori mostrano le prestazioni superiori o paragonabili del nostro metodo proposto rispetto al metodo QCELS proposto in precedenza e la sua superiorità rispetto alla versione QPE dei libri di testo.

► dati BibTeX

@article{Ni2023low Depthalgorithms, doi = {10.22331/q-2023-11-06-1165}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-11-06-1165}, titolo = {In basso algoritmi di profondità per la stima della fase quantistica}, autore = {Ni, Hongkang e Li, Haoya e Ying, Lexing}, rivista = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, editore = {{Verein zur F{" {o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {7}, pagine = {1165}, mese = nov, anno = {2023} }

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[1] Zhiyan Ding e Lin Lin, "Circuito quantistico ancora più breve per la stima della fase sui primi computer quantistici con tolleranza ai guasti con applicazioni per la stima dell'energia dello stato fondamentale", PRX Quantico 4 2, 020331 (2023).

[2] Guoming Wang, Daniel Stilck França, Ruizhe Zhang, Shuchen Zhu e Peter D. Johnson, "Algoritmo quantistico per la stima dell'energia dello stato fondamentale utilizzando la profondità del circuito con dipendenza esponenzialmente migliorata dalla precisione", arXiv: 2209.06811, (2022).

[3] Haoya Li, Yu Tong, Hongkang Ni, Tuvia Gefen e Lexing Ying, "Apprendimento hamiltoniano limitato a Heisenberg per bosoni interagenti", arXiv: 2307.04690, (2023).

[4] Zhiyan Ding e Lin Lin, "Stima simultanea di più autovalori con circuito quantistico a breve profondità sui primi computer quantistici tolleranti ai guasti", Quantico 7, 1136 (2023).

[5] Changhao Yi, Cunlu Zhou e Jun Takahashi, "Stima della fase quantistica mediante rilevamento compresso", arXiv: 2306.07008, (2023).

Le citazioni sopra sono di ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2023-11-12 13:06:28). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.

On Il servizio citato da Crossref non sono stati trovati dati su citazioni (ultimo tentativo 2023-11-12 13:06:26).

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Fonte: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-06-1165/

Timestamp: 6 Novembre 2023

Timestamp: 12 Maggio 2023

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