변형 양자 역학을 위한 오버헤드 제한 회로 편직

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물리학 연구소, École Polytechnique Fédérale de Lausanne(EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland
양자 과학 및 공학 센터, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne, Switzerland

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추상

대규모 양자 시스템의 역학을 시뮬레이션하는 것은 양자 역학 현상에 대한 더 깊은 이해를 얻기 위한 강력하면서도 중요한 목표입니다. 양자 컴퓨터는 이러한 시뮬레이션 속도를 높이는 데 큰 가능성을 갖고 있지만 제한된 규모와 만연한 소음으로 인해 실제 적용이 여전히 방해받고 있습니다. 이 연구에서 우리는 회로 편직을 사용하여 대규모 양자 시스템을 각각 별도의 장치에서 시뮬레이션할 수 있는 더 작은 하위 시스템으로 분할함으로써 이러한 문제를 해결하는 접근 방식을 제안합니다. 시스템의 진화는 PVQD(Projected Variation Quantum Dynamics) 알고리즘에 의해 관리되며, 변이 양자 회로의 매개변수에 대한 제약 조건이 보완되어 회로 편직 방식으로 부과된 샘플링 오버헤드가 제어 가능한 상태로 유지됩니다. 우리는 강하게 상호 연관된 스핀으로 구성된 여러 개의 약하게 얽힌 블록을 사용하여 양자 스핀 시스템에서 방법을 테스트합니다. 여기서 샘플링 오버헤드를 관리 가능하게 유지하면서 역학을 정확하게 시뮬레이션할 수 있습니다. 또한, 장거리 게이트를 절단하여 회로 깊이를 줄이기 위해 동일한 방법을 사용할 수 있음을 보여줍니다.

변형 양자 역학을 위한 오버헤드 제한 회로 편직 PlatoBlockchain Data Intelligence. 수직 검색. 일체 포함.

주요 이미지: ansatz의 구조를 고정된 상태로 유지하면서 $|psi(varphi_{t-1})rangle$ 상태를 시간 단계 $Delta t$만큼 발전시킵니다. 이는 진화된 상태 $e^{-iHDelta t}|psi(varphi_{t-1})rangle$과 ansatz $|psi(varphi)rangle$ 사이의 충실도가 보장되도록 변형 매개변수 $varphi$를 최적화하여 달성됩니다. 극대화됩니다. 양자 장치의 충실도를 측정하기 위해 우리는 회로 편직을 사용하여 전역 양자 회로를 하위 회로로 자릅니다. 이는 변형 매개변수에 따라 달라지는 샘플링 오버헤드 $omega(varphi)$의 대가로 발생합니다. 오버헤드를 제어하기 위해 모든 최적화 단계 후에 일부 임계값 $tau$에 대해 $omega(varphi) leq tau$가 있는 하위 공간에 매개변수를 다시 투영합니다.

► BibTeX 데이터

@article{Gentinetta2024오버헤드 제한, doi = {10.22331/q-2024-03-21-1296}, URL = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-21-1296}, title = {변이 양자 역학을 위한 오버헤드 제한 회로 편직}, 작성자 = {Gentinetta, Gian 및 Metz, Friederike 및 Carleo, Giuseppe}, 저널 = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, 게시자 = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, 볼륨 = {8}, 페이지 = {1296}, 월 = 2024월, 연도 = {XNUMX} }

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2024-03-22 05:07:54). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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