1国際イベリア ナノテクノロジー研究所 (INL)、Av. Mestre José Veiga、4715-330 ブラガ、ポルトガル
2Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, rua do Campo Alegre s/n, 4169–007 Porto, Portugal
3Instituto de Física、Universidade Federation Fluminense、Avenida General Milton Tavares de Souza s/n、ニテロイ、リオデジャネイロ 24210-340、ブラジル
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抽象
パウリベースの計算 (PBC) は、適応的に選択された一連のパウリ観測値の非破壊測定によって駆動されます。 Clifford+$T$ ゲート セットに関して記述され、$t$ $T$ ゲートを持つ量子回路は、$t$ 量子ビット上の PBC にコンパイルできます。 ここでは、PBC を適応量子回路として実装する実用的な方法を提案し、必要な古典的なサイド処理を実行するコードを提供します。 私たちのスキームは、量子ゲートの数を $O(t^2)$ (以前の $O(t^3 / log t)$ スケーリングから) に削減し、量子ゲートの数の削減につながる空間/時間のトレードオフについて議論します。 $t$ 追加の補助量子ビットを犠牲にして、私たちのスキーム内で $O(t log t)$ から $O(t)$ までの深さ。 ランダムおよび隠れシフト量子回路の例を適応型 PBC 回路にコンパイルします。 また、ハイブリッド量子計算もシミュレーションします。この計算では、古典的なコンピューターが、$k$ の指数関数的なコストで、小型の量子コンピューターの作業メモリを $k$ 仮想量子ビット分効果的に拡張します。 私たちの結果は、回路コンパイルとハイブリッド計算における PBC 技術の実際的な利点を示しています。
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人気の要約
残念ながら、現在のデバイスの機能は依然としてある程度制限されています。 したがって、古典的なリソースと量子リソースを交換できるスマートなスキームが必要です。 私たちの研究では、パウリベースの計算として知られる量子計算の普遍的なモデルを調査します。 このモデルを使用して、クリフォード ゲートが支配的な量子回路をコンパイルできることを示し、多くの場合に役立つ量子リソースの節約を示します。 また、XNUMX 種類のコンピューターが連携してより大きな量子デバイスをシミュレートする、ハイブリッド量子古典計算における効率の向上についても説明します。 私たちの論文には、一般的な Clifford+$T$ ゲート セットを使用して記述された任意のユーザー指定回路でコンパイルとハイブリッド計算の両方を実行できるオープンアクセスの Python コードが付属しています。
私たちは、フォールトトレラントな量子コンピューティングが実現した後でも量子リソースの最適化が重要であるため、私たちの研究が短期および中期のアプリケーションに関連するだけでなく、長期的にも関連すると期待しています。
►BibTeXデータ
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- 焙煎が極度に未発達や過発達のコーヒーにて、クロロゲン酸の味わいへの影響は強くなり、金属を思わせる味わいと乾いたマウスフィールを感じさせます。
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