Overlappende groeperingsmetingen: een uniform raamwerk voor het meten van kwantumtoestanden

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Overlappende groeperingsmeting: een uniform raamwerk voor het meten van kwantumtoestanden PlatoBlockchain Data Intelligence. Verticaal zoeken. Ai.

Bujiao Wu^1,2, Jinzhao Zon^3,1, Qi Huang^4,1, en Xiao Yuan^1,2

¹Centrum voor Grenzen van Computerstudies, Universiteit van Peking, Peking 100871, China
²School voor Computerwetenschappen, Universiteit van Peking, Beijing 100871, China
³Clarendon Laboratory, Universiteit van Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PU, Verenigd Koninkrijk
⁴School voor Natuurkunde, Universiteit van Peking, Beijing 100871, China

Vind je dit artikel interessant of wil je het bespreken? Scite of laat een reactie achter op SciRate.

Abstract

Kwantumalgoritmen die zijn ontworpen voor realistische kwantumsystemen met veel lichamen, zoals chemie en materialen, vereisen gewoonlijk een groot aantal metingen van de Hamiltoniaan. Door gebruik te maken van verschillende ideeën, zoals belangrijkheidsbemonstering, waarneembare compatibiliteit of klassieke schaduwen van kwantumtoestanden, zijn verschillende geavanceerde meetschema's voorgesteld om de grote meetkosten aanzienlijk te verminderen. Toch lijken de onderstreepte mechanismen voor kostenverlaging van elkaar te verschillen, en het blijft een cruciale uitdaging om systematisch het optimale schema te vinden. Hier gaan we deze uitdaging aan door een uniform raamwerk van kwantummetingen voor te stellen, waarin geavanceerde meetmethoden als speciale gevallen worden opgenomen. Ons raamwerk stelt ons in staat een algemeen schema te introduceren: overlappende groeperingsmetingen, die tegelijkertijd de voordelen van de meeste bestaande methoden exploiteren. Een intuïtief begrip van het schema is om de metingen in overlappende groepen te verdelen, waarbij elke groep uit compatibele metingen bestaat. We bieden expliciete groeperingsstrategieën en verifiëren numeriek de prestaties ervan voor verschillende moleculaire Hamiltonianen met maximaal 16 qubits. Ons numerieke resultaat laat aanzienlijke verbeteringen zien ten opzichte van bestaande schema's. Ons werk maakt de weg vrij voor efficiënte kwantummetingen en snelle kwantumverwerking met huidige en toekomstige kwantumapparaten.

► BibTeX-gegevens

@article{Wu2023overlappedgrouping, doi = {10.22331/q-2023-01-13-896}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-13-896}, title = {Overlappende groepering meting: {Een verenigd raamwerk voor het meten van kwantumtoestanden}, auteur = {Wu, Bujiao en Sun, Jinzhao en Huang, Qi en Yuan, Xiao}, tijdschrift = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, uitgever = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {7}, pagina's = {896}, maand = jan, jaar = {2023} }

► Referenties

[1] Scott Aaronson. Schaduwtomografie van kwantumtoestanden. SIAM Journal on Computing, 49 (5): STOC18–368, 2019. 10.1145/3188745.3188802. URL https:///doi.org/10.1145/3188745.3188802.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3188745.3188802

[2] Atithi Acharya, Siddhartha Saha en Anirvan M Sengupta. Informatief volledige povm-gebaseerde schaduwtomografie, 2021. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.05992.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2105.05992

[3] Ryan Babbush, Nathan Wiebe, Jarrod McClean, James McClain, Hartmut Neven en Garnet Kin-Lic Chan. Kwantumsimulatie op lage diepte van materialen. Fys. Rev. X, 8: 011044, maart 2018. 10.1103/PhysRevX.8.011044. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.011044.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011044

[4] Kishor Bharti, Alba Cervera-Lierta, Thi Ha Kyaw, Tobias Haug, Sumner Alperin-Lea, Abhinav Anand, Matthias Degroote, Hermanni Heimonen, Jakob S. Kottmann, Tim Menke, Wai-Keong Mok, Sukin Sim, Leong-Chuan Kwek, en Alán Aspuru-Guzik. Lawaaierige kwantumalgoritmen (nisq) op middelmatige schaal, 2021. URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.94.015004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.94.015004

[5] Carlos Bravo-Prieto, Ryan LaRose, M. Cerezo, Yigit Subasi, Lukasz Cincio en Patrick J. Coles. Variationele kwantumlineaire oplosser, 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1909.05820.
https://doi.org/10.48550/arXiv.1909.05820

[6] Sergey Bravyi, Sarah Sheldon, Abhinav Kandala, David C. Mckay en Jay M. Gambetta. Het beperken van meetfouten in multiqubit-experimenten. Fys. Rev. A, 103: 042605, april 2021. 10.1103/PhysRevA.103.042605. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.042605.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042605

[7] Yudong Cao, Jonathan Romero, Jonathan P. Olson, Matthias Degroote, Peter D. Johnson, Mária Kieferová, Ian D. Kivlichan, Tim Menke, Borja Peropadre, Nicolas PD Sawaya, Sukin Sim, Libor Veis en Alán Aspuru-Guzik. Kwantumchemie in het tijdperk van kwantumcomputers. Chemical Reviews, 119 (19): 10856–10915, 2019. 10.1021/acs.chemrev.8b00803. URL https:///doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00803. PMID: 31469277.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.chemrev.8b00803

[8] Juan Carrasquilla, Giacomo Torlai, Roger G Melko en Leandro Aolita. Kwantumtoestanden reconstrueren met generatieve modellen. Nature Machine Intelligence, 1 (3): 155–161, 2019. 10.1038/s42256-019-0028-1. URL https:///doi.org/10.1038/s42256-019-0028-1.
https://doi.org/10.1038/s42256-019-0028-1

[9] Marco Cerezo, Andrew Arrasmith, Ryan Babbush, Simon C Benjamin, Suguru Endo, Keisuke Fujii, Jarrod R McClean, Kosuke Mitarai, Xiao Yuan, Lukasz Cincio, et al. Variationele kwantumalgoritmen. Nature Reviews Physics, 3 (9): 625–644, 2021. 10.1038/s42254-021-00348-9. URL https:///doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9.
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9

[10] Senrui Chen, Wenjun Yu, Pei Zeng en Steven T. Flammia. Robuuste schaduwschatting. PRX Quantum, 2: 030348, september 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.030348. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030348.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030348

[11] Kenny Choo, Antonio Mezzacapo en Giuseppe Carleo. Fermionische neurale netwerktoestanden voor ab-initio elektronische structuur. Natuurcommunicatie, 11 (1): 1–7, 2020. 10.1038/s41467-020-15724-9. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-020-15724-9.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15724-9

[12] Cristina Cirstoiu, Zoe Holmes, Joseph Iosue, Lukasz Cincio, Patrick J Coles en Andrew Sornborger. Variationeel snel vooruitspoelen voor kwantumsimulatie voorbij de coherentietijd. npj Quantum Information, 6 (1): 1–10, 2020. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0

[13] JI Colless, VV Ramasesh, D. Dahlen, MS Blok, ME Kimchi-Schwartz, JR McClean, J. Carter, WA de Jong en I. Siddiqi. Berekening van moleculaire spectra op een kwantumprocessor met een foutbestendig algoritme. Fys. Rev. X, 8: 011021, februari 2018. 10.1103/PhysRevX.8.011021. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.011021.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011021

[14] Benjamin Commeau, M. Cerezo, Zoë Holmes, Lukasz Cincio, Patrick J. Coles en Andrew Sornborger. Variationele Hamiltoniaanse diagonalisatie voor dynamische kwantumsimulatie, 2020. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559

[15] Jordan Cotler en Frank Wilczek. Kwantum-overlappende tomografie. Fys. Rev. Lett., 124: 100401, maart 2020. 10.1103/PhysRevLett.124.100401. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.100401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.100401

[16] Ophelia Crawford, Barnaby van Straaten, Daochen Wang, Thomas Parks, Earl Campbell en Stephen Brierley. Efficiënte kwantummeting van Pauli-operatoren in de aanwezigheid van een eindige bemonsteringsfout. Quantum, 5: 385, 2021. 10.22331/q-2021-01-20-385. URL https:///doi.org/10.22331%2Fq-2021-01-20-385.
https://doi.org/10.22331/q-2021-01-20-385

[17] EF Dumitrescu, AJ McCaskey, G. Hagen, GR Jansen, TD Morris, T. Papenbrock, RC Pooser, DJ Dean en P. Lougovski. Cloud-kwantumcomputing van een atoomkern. Fys. Rev. Lett., 120: 210501, mei 2018. 10.1103/PhysRevLett.120.210501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.210501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.210501

[18] Suguru Endo, Simon C. Benjamin en Ying Li. Praktische beperking van kwantumfouten voor toepassingen in de nabije toekomst. Fys. Rev. X, 8: 031027, juli 2018. 10.1103/PhysRevX.8.031027. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031027

[19] Suguru Endo, Jinzhao Sun, Ying Li, Simon C. Benjamin en Xiao Yuan. Variationele kwantumsimulatie van algemene processen. Fys. Rev. Lett., 125: 010501, juni 2020. 10.1103/PhysRevLett.125.010501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.010501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.010501

[20] Suguru Endo, Zhenyu Cai, Simon C. Benjamin en Xiao Yuan. Hybride kwantum-klassieke algoritmen en beperking van kwantumfouten. Journal of the Physical Society of Japan, 90 (3): 032001, 2021. 10.7566/JPSJ.90.032001. URL https:///doi.org/10.7566/JPSJ.90.032001.
https: / / doi.org/ 10.7566 / JPSJ.90.032001

[21] Keisuke Fujii, Kaoru Mizuta, Hiroshi Ueda, Kosuke Mitarai, Wataru Mizukami en Yuya O. Nakagawa. Diepe variatie-kwantum-eigensolver: een verdeel-en-heersmethode voor het oplossen van een groter probleem met kwantumcomputers van kleinere omvang. PRX Quantum, 3: 010346, maart 2022. 10.1103/PRXQuantum.3.010346. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010346.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010346

[22] Joe Gibbs, Kaitlin Gili, Zoë Holmes, Benjamin Commeau, Andrew Arrasmith, Lukasz Cincio, Patrick J. Coles en Andrew Sornborger. Langetermijnsimulaties met hoge betrouwbaarheid op kwantumhardware, 2021. URL https:///arxiv.org/abs/2102.04313.
arXiv: 2102.04313

[23] Tudor Giurgica-Tiron, Yousef Hindy, Ryan LaRose, Andrea Mari en William J. Zeng. Digitale nulruisextrapolatie voor het beperken van kwantumfouten. In 2020 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE), pagina's 306–316, 2020. 10.1109/QCE49297.2020.00045. URL https:///doi.org/10.1109/QCE49297.2020.00045.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE49297.2020.00045

[24] Pranav Gokhale, Olivia Angiuli, Yongshan Ding, Kaiwen Gui, Teague Tomesh, Martin Suchara, Margaret Martonosi en Frederic T Chong. Het minimaliseren van toestandsvoorbereidingen in de variatie-kwantum-eigensolver door deze op te delen in pendelfamilies. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.13623.
https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.13623

[25] Harper R Grimsley, Sophia E Economou, Edwin Barnes en Nicholas J Mayhall. Een adaptief variatie-algoritme voor exacte moleculaire simulaties op een kwantumcomputer. Natuurcomm., 10 (1): 1–9, 2019. 10.1038/s41467-018-07090-4. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-019-10988-2.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07090-4

[26] Charles Hadfield. Adaptieve Pauli-schaduwen voor energieschatting, 2021. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.12207.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2105.12207

[27] Charles Hadfield, Sergey Bravyi, Rudy Raymond en Antonio Mezzacapo. Metingen van kwantumhamiltonians met lokaal vertekende klassieke schaduwen. Communications in Mathematical Physics, 391 (3): 951–967, 2022. 10.1007/s00220-022-04343-8. URL https:///doi.org/10.1007/s00220-022-04343-8.
https://doi.org/10.1007/s00220-022-04343-8

[28] Cornelius Hempel, Christine Maier, Jonathan Romero, Jarrod McClean, Thomas Monz, Heng Shen, Petar Jurcevic, Ben P. Lanyon, Peter Love, Ryan Babbush, Alán Aspuru-Guzik, Rainer Blatt en Christian F. Roos. Kwantumchemieberekeningen op een kwantumsimulator met gevangen ionen. Fys. Rev. X, 8: 031022, juli 2018. 10.1103/PhysRevX.8.031022. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031022.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031022

[29] Oscar Higgott, Daochen Wang en Stephen Brierley. Variatiekwantumberekening van opgewonden toestanden. Quantum, 3: 156, juli 2019. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2019-07-01-156. URL https:///doi.org/10.22331/q-2019-07-01-156.
https://doi.org/10.22331/q-2019-07-01-156

[30] Stefan Hillmich, Charles Hadfield, Rudy Raymond, Antonio Mezzacapo en Robert Wille. Beslissingsdiagrammen voor kwantummetingen met ondiepe circuits. In 2021 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE), pagina's 24–34, 2021. 10.1109/QCE52317.2021.00018. URL https:///doi.org/10.1109/QCE52317.2021.00018.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE52317.2021.00018

[31] Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng en John Preskill. Het voorspellen van veel eigenschappen van een kwantumsysteem op basis van zeer weinig metingen. Natuurfysica, 16 (10): 1050–1057, 2020. 10.1038/s41567-020-0932-7. URL https:///doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7

[32] Hsin-Yuan Huang, Kishor Bharti en Patrick Rebentrost. Kwantumalgoritmen voor de korte termijn voor lineaire stelsels van vergelijkingen met regressieverliesfuncties. New Journal of Physics, 23 (11): 113021, november 2021a. 10.1088/1367-2630/ac325f. URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac325f.
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac325f

[33] Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng en John Preskill. Efficiënte schatting van Pauli-waarneembare waarden door derandomisatie. Fys. Rev. Lett., 127: 030503, juli 2021b. 10.1103/PhysRevLett.127.030503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.030503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.030503

[34] William J Huggins, Jarrod R McClean, Nicholas C Rubin, Zhang Jiang, Nathan Wiebe, K Birgitta Whaley en Ryan Babbush. Efficiënte en geluidsbestendige metingen voor kwantumchemie op kwantumcomputers op korte termijn. npj Quantum Information, 7 (1): 1–9, 2021. 10.1038/s41534-020-00341-7. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-020-00341-7.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00341-7

[35] Artur F Izmaylov, Tzu-Ching Yen, Robert A Lang en Vladyslav Verteletskyi. Unitaire partitiebenadering van het meetprobleem in de variatie-kwantum-eigensolver-methode. Journal of chemische theorie en berekening, 16 (1): 190–195, 2019a. 10.1021/acs.jctc.9b00791. URL https:///doi.org/10.1021/acs.jctc.9b00791.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.9b00791

[36] Artur F Izmaylov, Tzu-Ching Yen en Ilya G Ryabinkin. Herziening van het meetproces in de variatiekwantum-eigensolver: is het mogelijk om het aantal afzonderlijk gemeten operatoren te verminderen? Chemische wetenschap, 10 (13): 3746–3755, 2019b. 10.1039/C8SC05592K. URL https:///doi.org/10.1039/C8SC05592K.
https: / / doi.org/ 10.1039 / C8SC05592K

[37] Andrew Jena, Scott Genin en Michele Mosca. Pauli-partitionering met betrekking tot poortsets, 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.07859.
https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.07859

[38] Abhinav Kandala, Antonio Mezzacapo, Kristan Temme, Maika Takita, Markus Brink, Jerry M Chow en Jay M Gambetta. Hardware-efficiënte variatie-kwantum-eigenoplosser voor kleine moleculen en kwantummagneten. Natuur, 549 (7671): 242–246, 2017. 10.1038/natuur23879. URL https:///doi.org/10.1038/nature23879.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23879

[39] Ying Li en Simon C. Benjamin. Efficiënte variatiekwantumsimulator met actieve foutminimalisatie. Fys. Rev. X, 7: 021050, juni 2017. 10.1103/PhysRevX.7.021050. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021050.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021050

[40] Jin-Guo Liu, Yi-Hong Zhang, Yuan Wan en Lei Wang. Variationele kwantum-eigensolver met minder qubits. Fys. Rev. Research, 1: 023025, september 2019. 10.1103/PhysRevResearch.1.023025. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.023025.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.023025

[41] Hij Ma, Marco Govoni en Giulia Galli. Kwantumsimulaties van materialen op kwantumcomputers op korte termijn. npj Computational Materials, 6 (1): 1–8, 2020. 10.1038/s41524-020-00353-z. URL https:///doi.org/10.1038/s41524-020-00353-z.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41524-020-00353-z

[42] Sam McArdle, Tyson Jones, Suguru Endo, Ying Li, Simon C Benjamin en Xiao Yuan. Variationele, op ansatz gebaseerde kwantumsimulatie van denkbeeldige tijdsevolutie. npj Quantum Information, 5 (1): 1–6, 2019. 10.1038/s41534-019-0187-2. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-019-0187-2.
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0187-2

[43] Sam McArdle, Suguru Endo, Alán Aspuru-Guzik, Simon C. Benjamin en Xiao Yuan. Kwantumcomputerchemie. Rev. Mod. Phys., 92: 015003, maart 2020. 10.1103/RevModPhys.92.015003. URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.92.015003.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.92.015003

[44] Jarrod R McClean, Jonathan Romero, Ryan Babbush en Alán Aspuru-Guzik. De theorie van variatiehybride kwantumklassieke algoritmen. New Journal of Physics, 18 (2): 023023, februari 2016. 10.1088/1367-2630/18/2/023023. URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023

[45] Jarrod R McClean, Mollie E Kimchi-Schwartz, Jonathan Carter en Wibe A de Jong. Hybride kwantum-klassieke hiërarchie voor het beperken van decoherentie en het bepalen van aangeslagen toestanden. Fysieke beoordeling A, 95 (4): 042308, 2017. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042308.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.042308

[46] Jarrod R McClean, Zhang Jiang, Nicholas C Rubin, Ryan Babbush en Hartmut Neven. Kwantumfouten decoderen met subruimte-uitbreidingen. Nature Communications, 11 (1): 1–9, 2020. 10.1038/s41467-020-14341-w. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-020-14341-w.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-020-14341-w

[47] Nikolaj Moll, Panagiotis Barkoutsos, Lev S Bishop, Jerry M Chow, Andrew Cross, Daniel J Egger, Stefan Filipp, Andreas Fuhrer, Jay M Gambetta, Marc Ganzhorn, et al. Kwantumoptimalisatie met behulp van variatiealgoritmen op kwantumapparaten voor de korte termijn. Quantum Science and Technology, 3 (3): 030503, 2018. 10.1088/2058-9565/aab822. URL https:///doi.org/10.1088/2058-9565/aab822.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aab822

[48] Ken M Nakanishi, Kosuke Mitarai en Keisuke Fujii. Variatie-kwantum-eigensolver voor subruimte-zoeken voor aangeslagen toestanden. Physical Review Research, 1 (3): 033062, 2019. 10.1103/PhysRevResearch.1.033062. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.033062.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.033062

[49] Bryan O'Gorman, William J Huggins, Eleanor G Rieffel en K Birgitta Whaley. Gegeneraliseerde swapnetwerken voor quantum computing op korte termijn, 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1905.05118.
https://doi.org/10.48550/arXiv.1905.05118

[50] PJJ O'Malley, R. Babbush, ID Kivlichan, J. Romero, JR McClean, R. Barends, J. Kelly, P. Roushan, A. Tranter, N. Ding, B. Campbell, Y. Chen, Z. Chen , B. Chiaro, A. Dunsworth, AG Fowler, E. Jeffrey, E. Lucero, A. Megrant, JY Mutus, M. Neeley, C. Neill, C. Quintana, D. Sank, A. Vainsencher, J. Wenner , TC White, PV Coveney, PJ Love, H. Neven, A. Aspuru-Guzik en JM Martinis. Schaalbare kwantumsimulatie van moleculaire energieën. Fys. Rev. X, 6: 031007, juli 2016. 10.1103/PhysRevX.6.031007. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.031007.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031007

[51] Matthew Otten en Stephen K Gray. Rekening houden met fouten in kwantumalgoritmen via individuele foutreductie. Npj Quantum Inf., 5 (1): 11, 2019. 10.1038/s41534-019-0125-3. URL https:///doi.org/10.1038/s41534-019-0125-3.
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0125-3

[52] Alberto Peruzzo, Jarrod McClean, Peter Shadbolt, Man-Hong Yung, Xiao-Qi Zhou, Peter J Love, Alán Aspuru-Guzik en Jeremy L O'brien. Een variatie-eigenwaarde-oplosser op een fotonische kwantumprocessor. Nature comm., 5: 4213, 2014. 10.1038/ncomms5213. URL https:///doi.org/10.1038/ncomms5213.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213

[53] John Preskill. Kwantumcomputers in het nisq-tijdperk en daarna. Quantum, 2: 79, 2018. 10.22331/q-2018-08-06-79. URL https:///doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79.
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79

[54] Google AI Quantum, medewerkers*†, Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B Buckley, et al. Hartree-fock op een supergeleidende qubit-kwantumcomputer. Wetenschap, 369 (6507): 1084–1089, 2020. 10.1126/science.abb9811. URL https:///doi.org/10.1126/science.abb9811.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abb9811

[55] Nicholas C Rubin, Ryan Babbush en Jarrod McClean. Toepassing van fermionische marginale beperkingen op hybride kwantumalgoritmen. New Journal of Physics, 20 (5): 053020, mei 2018. 10.1088/1367-2630/aab919. URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/aab919.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aab919

[56] Ariel Shlosberg, Andrew J. Jena, Priyanka Mukhopadhyay, Jan F. Haase, Felix Leditzky en Luca Delantonio. Adaptieve schatting van kwantumobserveerbare waarnemingen, 2021. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2110.15339.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2110.15339

[57] Armands Strikis, Dayue Qin, Yanzhu Chen, Simon C. Benjamin en Ying Li. Op leren gebaseerde beperking van kwantumfouten. PRX Quantum, 2: 040330, november 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.040330. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040330.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040330

[58] GI Struchalin, Ya. A. Zagorovskii, EV Kovlakov, SS Straupe en SP Kulik. Experimentele schatting van kwantumtoestandseigenschappen op basis van klassieke schaduwen. PRX Quantum, 2: 010307, januari 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.010307. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010307

[59] Jinzhao Sun, Xiao Yuan, Takahiro Tsunoda, Vlatko Vedral, Simon C. Benjamin en Suguru Endo. Het verzachten van realistische ruis in praktische, luidruchtige kwantumapparaten op middelmatige schaal. Fys. Rev. Applied, 15: 034026, maart 2021. 10.1103/PhysRevApplied.15.034026. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.034026.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.15.034026

[60] Jinzhao Sun, Suguru Endo, Huiping Lin, Patrick Hayden, Vlatko Vedral en Xiao Yuan. Perturbatieve kwantumsimulatie, september 2022. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.120505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.120505

[61] Kristan Temme, Sergey Bravyi en Jay M. Gambetta. Foutbeperking voor kwantumcircuits met korte diepte. Fys. Rev. Lett., 119: 180509, november 2017. 10.1103/PhysRevLett.119.180509. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.180509.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.180509

[62] Giacomo Torlai, Guglielmo Mazzola, Juan Carrasquilla, Matthias Troyer, Roger Melko en Giuseppe Carleo. Neurale netwerk kwantumtoestandstomografie. Natuurfysica, 14 (5): 447–450, 2018. 10.1038/s41567-018-0048-5. URL https:///doi.org/10.1038/s41567-018-0048-5.
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0048-5

[63] Giacomo Torlai, Guglielmo Mazzola, Giuseppe Carleo en Antonio Mezzacapo. Nauwkeurige meting van kwantumwaarneembare waarden met neurale netwerkschatters. Fys. Rev. Res., 2: 022060, juni 2020. 10.1103/PhysRevResearch.2.022060. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.022060.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.022060

[64] Harish J Vallury, Michael A Jones, Charles D Hill en Lloyd CL Hollenberg. Kwantumberekende momentencorrectie voor variatieschattingen. Quantum, 4: 373, 2020. 10.22331/q-2020-12-15-373. URL https:///doi.org/10.22331/q-2020-12-15-373.
https://doi.org/10.22331/q-2020-12-15-373

[65] Vladyslav Verteletskyi, Tzu-Ching Yen en Artur F Izmaylov. Meetoptimalisatie in de variatiekwantum-eigensolver met behulp van een minimale kliekdekking. The Journal of Chemical Physics, 152 (12): 124114, 2020. 10.1063/1.5141458. URL https:///doi.org/10.1063/1.5141458.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5141458

[66] Samson Wang, Enrico Fontana, Marco Cerezo, Kunal Sharma, Akira Sone, Lukasz Cincio en Patrick J Coles. Door ruis geïnduceerde kale plateaus in variatiekwantumalgoritmen. Natuurcommunicatie, 12 (1): 1–11, 2021. 10.1038/s41467-021-27045-6. URL https:///doi.org/10.1038/s41467-021-27045-6.
https://doi.org/10.1038/s41467-021-27045-6

[67] Dave Wecker, Matthew B. Hastings en Matthias Troyer. Vooruitgang in de richting van praktische kwantumvariatie-algoritmen. Fysiek. Rev. A, 92: 042303, okt 2015. 10.1103/PhysRevA.92.042303. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.92.042303.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.042303

[68] Xiaosi Xu, Jinzhao Sun, Suguru Endo, Ying Li, Simon C. Benjamin en Xiao Yuan. Variationele algoritmen voor lineaire algebra. Wetenschapsbulletin, 2021. ISSN 2095-9273. 10.1016/j.scib.2021.06.023. URL https:///doi.org/10.1016/j.scib.2021.06.023.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.scib.2021.06.023

[69] Zhi-Cheng Yang, Armin Rahmani, Alireza Shabani, Hartmut Neven en Claudio Chamon. Het optimaliseren van variatie-kwantumalgoritmen met behulp van het minimumprincipe van Pontryagin. Fys. Rev. X, 7: 021027, mei 2017. 10.1103/PhysRevX.7.021027. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021027

[70] Tzu-Ching Yen, Vladyslav Verteletskyi en Artur F Izmaylov. Het meten van alle compatibele operators in één reeks metingen van één qubit met behulp van unitaire transformaties. Journal of chemische theorie en berekening, 16 (4): 2400–2409, 2020. 10.1021/acs.jctc.0c00008. URL https:///doi.org/10.1021/acs.jctc.0c00008.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.0c00008

[71] Tzu-Ching Yen, Aadithya Ganeshram en Artur F Izmaylov. Deterministische verbeteringen van kwantummetingen met groepering van compatibele operators, niet-lokale transformaties en covariantieschattingen, 2022. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2201.01471.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2201.01471

[72] Xiao Yuan, Suguru Endo, Qi Zhao, Ying Li en Simon C Benjamin. Theorie van variatiekwantumsimulatie. Quantum, 3: 191, 2019. 10.22331/q-2019-10-07-191. URL https:///doi.org/10.22331/q-2019-10-07-191.
https://doi.org/10.22331/q-2019-10-07-191

[73] Xiao Yuan, Jinzhao Sun, Junyu Liu, Qi Zhao en You Zhou. Kwantumsimulatie met hybride tensornetwerken. Fys. Rev. Lett., 127: 040501, juli 2021. 10.1103/PhysRevLett.127.040501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.040501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.040501

[74] Ting Zhang, Jinzhao Zon, Xiao-Xu Fang, Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan en He Lu. Experimentele kwantumtoestandsmeting met klassieke schaduwen. Fys. Rev. Lett., 127: 200501, november 2021. 10.1103/PhysRevLett.127.200501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.200501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.200501

[75] Zi-Jian Zhang, Jinzhao Sun, Xiao Yuan en Man-Hong Yung. Lage diepte Hamiltoniaanse simulatie door adaptieve productformule, 2020. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2011.05283.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2011.05283

[76] Andrew Zhao, Andrew Tranter, William M. Kirby, Shu Fay Ung, Akimasa Miyake en Peter J. Love. Meetreductie in variatiekwantumalgoritmen. Fys. Rev. A, 101: 062322, juni 2020. 10.1103/PhysRevA.101.062322. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.062322.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.062322

[77] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin en Akimasa Miyake. Fermionische gedeeltelijke tomografie via klassieke schaduwen. Fys. Rev. Lett., 127: 110504, september 2021. 10.1103/PhysRevLett.127.110504. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.110504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.110504

[78] Leo Zhou, Sheng-Tao Wang, Soonwon Choi, Hannes Pichler en Mikhail D. Lukin. Kwantum-bij benadering optimalisatie-algoritme: prestaties, mechanisme en implementatie op apparaten voor de korte termijn. Fys. Rev. X, 10: 021067, juni 2020. 10.1103/PhysRevX.10.021067. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.10.021067.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.021067

Geciteerd door

[1] Kouhei Nakaji, Suguru Endo, Yuichiro Matsuzaki en Hideaki Hakoshima, "Metingoptimalisatie van variatiekwantumsimulatie door klassieke schaduw en derandomisatie", arXiv: 2208.13934.

[2] Dax Enshan Koh en Sabee Grewal, “Klassieke schaduwen met ruis”, arXiv: 2011.11580.

[3] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin en Akimasa Miyake, "Fermionische gedeeltelijke tomografie via klassieke schaduwen", Fysieke beoordelingsbrieven 127 11, 110504 (2021).

[4] Daniel McNulty, Filip B. Maciejewski en Michał Oszmaniec, "Estimating Quantum Hamiltonians via Joint Measurements of Noisy Non-Commuting Observables", arXiv: 2206.08912.

[5] Masaya Kohda, Ryosuke Imai, Keita Kanno, Kosuke Mitarai, Wataru Mizukami en Yuya O. Nakagawa, "Quantum verwachtingswaardeschatting door computationele basisbemonstering", Physical Review Onderzoek 4 3, 033173 (2022).

[6] Junyu Liu, Zimu Li, Han Zheng, Xiao Yuan en Jinzhao Sun, "Op weg naar een variabel Jordan-Lee-Preskill-kwantumalgoritme", Machine learning: wetenschap en technologie 3 4, 045030 (2022).

[7] Bryce Fuller, Charles Hadfield, Jennifer R. Glick, Takashi Imamichi, Toshinari Itoko, Richard J. Thompson, Yang Jiao, Marna M. Kagele, Adriana W. Blom-Schieber, Rudy Raymond en Antonio Mezzacapo, “Geschatte oplossingen van combinatorische problemen via kwantumontspanningen”, arXiv: 2111.03167.

[8] Ting Zhang, Jinzhao Sun, Xiao-Xu Fang, Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan en He Lu, "Experimentele kwantumtoestandsmeting met klassieke schaduwen", Fysieke beoordelingsbrieven 127 20, 200501 (2021).

[9] Tzu-Ching Yen, Aadithya Ganeshram en Artur F. Izmaylov, "Deterministische verbeteringen van kwantummetingen met groepering van compatibele operatoren, niet-lokale transformaties en covariantieschattingen", arXiv: 2201.01471.

[10] Kaifeng Bu, Dax Enshan Koh, Roy J. Garcia en Arthur Jaffe, "Klassieke schaduwen met Pauli-invariante unitaire ensembles", arXiv: 2202.03272.

[11] Weitang Li, Zigeng Huang, Changsu Cao, Yifei Huang, Zhigang Shuai, Xiaoming Sun, Jinzhao Sun, Xiao Yuan en Dingshun Lv, "Op weg naar praktische kwantuminbedding van simulatie van realistische chemische systemen op kwantumcomputers op korte termijn", arXiv: 2109.08062.

[12] Ariel Shlosberg, Andrew J. Jena, Priyanka Mukhopadhyay, Jan F. Haase, Felix Leditzky en Luca Delantonio, "Adaptieve schatting van kwantumobservabelen", arXiv: 2110.15339.

[13] Zi-Jian Zhang, Jinzhao Sun, Xiao Yuan en Man-Hong Yung, "Hamiltoniaanse simulatie met lage diepte door adaptieve productformule", arXiv: 2011.05283.

[14] Yusen Wu, Bujiao Wu, Jingbo Wang en Xiao Yuan, "Aantoonbaar voordeel bij kwantumfaseleren via Quantum Kernel Alphatron", arXiv: 2111.07553.

[15] Daniel Miller, Laurin E. Fischer, Igor O. Sokolov, Panagiotis Kl. Barkoutsos en Ivano Tavernelli, "Op hardware afgestemde diagonalisatiecircuits", arXiv: 2203.03646.

[16] Zhenhuan Liu, Pei Zeng, You Zhou en Mile Gu, "Karakterisering van de correlatie binnen meerdelige kwantumsystemen via lokale gerandomiseerde metingen", Fysieke beoordeling A 105 2, 022407 (2022).

[17] William Kirby, Mario Motta en Antonio Mezzacapo, "Exacte en efficiënte Lanczos-methode op een kwantumcomputer", arXiv: 2208.00567.

[18] Marco Majland, Rasmus Berg Jensen, Mads Greisen Højlund, Nikolaj Thomas Zinner en Ove Christiansen, "Runtime-optimalisatie voor trillingsstructuur op kwantumcomputers: coördinaten en meetschema's", arXiv: 2211.11615.

[19] Seonghoon Choi, Ignacio Loaiza en Artur F. Izmaylov, "Vloeiende fermionische fragmenten voor het optimaliseren van kwantummetingen van elektronische Hamiltonianen in de variatiekwantum-eigensolver", arXiv: 2208.14490.

[20] Tianren Gu, Xiao Yuan en Bujiao Wu, "Efficiënte meetschema's voor bosonische systemen", arXiv: 2210.13585.

[21] You Zhou en Qing Liu, "Prestatieanalyse van schaduwschatting met meerdere opnames", arXiv: 2212.11068.

[22] Xiao-Ming Zhang, Zixuan Huo, Kecheng Liu, Ying Li en Xiao Yuan, "Onbevooroordeelde willekeurige circuitcompiler voor tijdsafhankelijke Hamiltoniaanse simulatie", arXiv: 2212.09445.

[23] Alexander Gresch en Martin Kliesch, "Gegarandeerde efficiënte energieschatting van kwantum Hamiltonianen met veel lichamen met behulp van ShadowGrouping", arXiv: 2301.03385.

[24] Andrew Jena, Scott N. Genin en Michele Mosca, "Optimalisatie van meting van de variatie-kwantum-eigenoplosser door Pauli-operators te partitioneren met behulp van multiqubit Clifford-poorten op lawaaierige kwantumhardware van gemiddelde schaal", Fysieke beoordeling A 106 4, 042443 (2022).

Bovenstaande citaten zijn afkomstig van SAO / NASA ADS (laatst bijgewerkt met succes 2023-01-13 11:36:07). De lijst is mogelijk onvolledig omdat niet alle uitgevers geschikte en volledige citatiegegevens verstrekken.

Kon niet ophalen Door Crossref geciteerde gegevens tijdens laatste poging 2023-01-13 11:36:05: kon niet geciteerde gegevens voor 10.22331 / q-2023-01-13-896 niet ophalen van Crossref. Dit is normaal als de DOI recent is geregistreerd.

Dit artikel is gepubliceerd in Quantum onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationaal (CC BY 4.0) licentie. Het auteursrecht blijft berusten bij de oorspronkelijke houders van auteursrechten, zoals de auteurs of hun instellingen.

Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
Bron: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-01-13-896/

Tijdstempel: 13 januari 2023

Tijdstempel: Oktober 3, 2023

Overlappende groeperingsmeting: een verenigd raamwerk voor het meten van kwantumtoestanden

Heruitgegeven door Plato

Abstract

► BibTeX-gegevens

► Referenties

Geciteerd door

Meer van Quantum Journaal

Kwantumvoordeel bij gebruik van hoogdimensionale gedraaide fotonen als kwantumeindige automaten

De complexiteit van kwantumondersteuningsvectormachines

Klassiek vervangbare bewerkingen

Efficiënte variatiesynthese van kwantumcircuits met coherente multi-startoptimalisatie

Kwantumsimulatie van batterijmaterialen met behulp van ionische pseudopotentialen

Eindige snelheid QLDPC-GKP coderingsschema dat de CSS Hamming Bound overtreft

Objectieve trajecten in hybride klassiek-kwantumdynamica

Experimentele verstrengelingsgeneratie voor kwantumsleuteldistributie boven 1 Gbit/s

Gelijktijdige schatting van meerdere eigenwaarden met een kwantumcircuit met korte diepte op vroege fouttolerante kwantumcomputers

Kwantumcodering en analyse van continu tijdstochastisch proces met financiële toepassingen

Over Ons

Verticaal zoeken & Ai

Platform

Blijf verbonden

Account