Resumo: Análise de Circuitos Quânticos via Simulação Abstrata de Estabilizador

Resumo: Análise de Circuitos Quânticos via Simulação Abstrata de Estabilizador

Carimbo de data / hora: 20 de novembro de 2023 10h17

Benjamin Bichsel, Anouk Paradis, Maximilian Baader e Martin Vechev

ETH Zurique, Suíça

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Sumário

A simulação do estabilizador pode simular com eficiência uma importante classe de circuitos quânticos que consiste exclusivamente em portas de Clifford. No entanto, todas as extensões existentes desta simulação para circuitos quânticos arbitrários, incluindo portas não-Clifford, sofrem de um tempo de execução exponencial.
Para enfrentar este desafio, apresentamos uma nova abordagem para simulação eficiente de estabilizadores em circuitos quânticos arbitrários, ao custo da perda de precisão. Nossa ideia principal é comprimir uma representação de soma exponencial do estado quântico em uma única soma $abstrata$ cobrindo (pelo menos) todas as somas que ocorrem. Isso nos permite introduzir um $textit{simulador de estabilizador abstrato}$ que manipula eficientemente somas abstratas, superaproximando$ o efeito das operações do circuito, incluindo portas Clifford, portas não-Clifford e medições (internas).
Implementamos nosso simulador abstrato em uma ferramenta chamada Abstraqt e demonstramos experimentalmente que o Abstraqt pode estabelecer propriedades de circuito intratáveis ​​para técnicas existentes.

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Imagem em destaque: Abstraqt compacta uma representação de soma exponencial do estado quântico em uma única soma abstrata.

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► Referências

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