1NTT Communication Science Laboratories, NTT Corporation, 3-1 Morinosato Wakamiya, Atsugi, Kanagawa 243-0198, Giappone
2Facoltà di scienze informatiche, Gunma University, 4-2 Aramakimachi, Maebashi, Gunma 371-8510, Giappone
3Yukawa Institute for Theoretical Physics, Università di Kyoto, Kitashirakawa Oiwakecho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8502, Giappone
4International Research Frontiers Initiative (IRFI), Tokyo Institute of Technology, Giappone
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Astratto
Diversi rumorosi calcoli quantistici su scala intermedia possono essere considerati come circuiti quantistici a profondità logaritmica su un chip di calcolo quantistico sparso, in cui le porte a due qubit possono essere applicate direttamente solo su alcune coppie di qubit. In questo documento, proponiamo un metodo per verificare in modo efficiente tale calcolo quantistico rumoroso su scala intermedia. A tal fine, per prima cosa caratterizziamo le operazioni quantistiche su piccola scala rispetto alla norma del diamante. Quindi, utilizzando queste operazioni quantistiche caratterizzate, stimiamo la fedeltà $langlepsi_t|hat{rho}_{rm out}|psi_trangle$ tra uno stato di output effettivo $n$-qubit $hat{rho}_{rm out}$ ottenuto da il rumoroso calcolo quantistico su scala intermedia e lo stato di output ideale (cioè lo stato target) $|psi_trangle$. Sebbene il metodo di stima della fedeltà diretta richieda in media $O(2^n)$ copie di $hat{rho}_{rm out}$, il nostro metodo richiede solo $O(D^32^{12D})$ copie anche in il caso peggiore, dove $D$ è la densità di $|psi_trangle$. Per circuiti quantistici a profondità logaritmica su un chip sparso, $D$ è al massimo $O(log{n})$, e quindi $O(D^32^{12D})$ è un polinomio in $n$. Utilizzando il chip IBM Manila a 5 qubit, eseguiamo anche un esperimento di prova di principio per osservare le prestazioni pratiche del nostro metodo.
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, Per chiarezza, usiamo la notazione $cappello{a}$ quando la lettera minuscola $a$ è uno stato quantico o un'operazione quantistica. D'altra parte, per ogni lettera maiuscola $A$, omettiamo $cappello{colore{bianco}{a}}$ anche se $A$ è uno stato quantistico o un'operazione quantistica.
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Citato da
[1] Ruge Lin e Weiqiang Wen, "Protocollo di verifica della capacità di calcolo quantistico per dispositivi quantistici rumorosi su scala intermedia con il problema del coset diedro", Revisione fisica A 106 1, 012430 (2022).
[2] Ruge Lin e Weiqiang Wen, "Protocollo di verifica della capacità di calcolo quantistico per dispositivi NISQ con problema di coset diedrico", arXiv: 2202.06984.
Le citazioni sopra sono di Il servizio citato da Crossref (ultimo aggiornamento riuscito 2022-07-27 01:37:47) e ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2022-07-27 01:37:48). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.
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