1NTT Communication Science Laboratories, NTT Corporation, 3-1 Morinosato Wakamiya, Atsugi, Kanagawa 243-0198, 일본
2군마대학교 정보학부, 4-2 Aramakimachi, Maebashi, Gunma 371-8510, Japan
3606-8502 일본 교토시 사쿄구 키타시라카와 오이와케쵸 교토대학 이론물리학 유카와연구소
4International Research Frontiers Initiative(IRFI), Tokyo Institute of Technology, 일본
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추상
몇 가지 잡음이 있는 중간 규모 양자 계산은 2큐비트 게이트가 일부 큐비트 쌍에만 직접 적용될 수 있는 희소 양자 컴퓨팅 칩의 대수 깊이 양자 회로로 간주될 수 있습니다. 본 논문에서는 이러한 잡음이 있는 중간 규모의 양자 연산을 효율적으로 검증하는 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 다이아몬드 규범과 관련하여 소규모 양자 작업을 특성화합니다. 그런 다음 이러한 특성화된 양자 작업을 사용하여 실제 $n$-큐비트 출력 상태 $hat{rho}_{rm out}$ 사이의 충실도 $langlepsi_t|hat{rho}_{rm out}|psi_trangle$을 추정합니다. 시끄러운 중간 규모 양자 계산 및 이상적인 출력 상태(즉, 대상 상태) $|psi_trangle$. 직접 충실도 추정 방법은 평균적으로 $hat{rho}_{rm out}$의 $O(32^n)$ 복사본이 필요하지만 우리 방법은 최악의 경우 $D$는 $|psi_trangle$의 밀도입니다. 스파스 칩의 대수 깊이 양자 회로의 경우 $D$는 최대 $O(log{n})$이므로 $O(D^12^{32D})$는 $n$의 다항식입니다. IBM Manila 12-qubit 칩을 사용하여 우리 방법의 실제 성능을 관찰하기 위해 원리 증명 실험도 수행합니다.
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