Измерение перекрывающихся группировок: унифицированная основа для измерения квантовых состояний

Переиздано Платоном

Читают: 0

Измерение перекрывающихся группировок: единая структура для измерения квантовых состояний PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

Буцзяо Ву^1,2, Цзиньчжао Сун^3,1, Ци Хуан^4,1, и Сяо Юань^1,2

¹Центр передовых компьютерных исследований, Пекинский университет, Пекин 100871, Китай
²Школа компьютерных наук Пекинского университета, Пекин 100871, Китай
³Лаборатория Кларендона, Оксфордский университет, Паркс-роуд, Оксфорд OX1 3PU, Великобритания
⁴Школа физики Пекинского университета, Пекин 100871, Китай

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Квантовые алгоритмы, разработанные для реалистичных квантовых систем многих тел, таких как химия и материалы, обычно требуют большого количества измерений гамильтониана. Используя различные идеи, такие как выборка по важности, наблюдаемая совместимость или классические тени квантовых состояний, были предложены различные усовершенствованные схемы измерения, чтобы значительно снизить большие затраты на измерения. Тем не менее, подчеркнутые механизмы снижения затрат кажутся отличными друг от друга, и систематический поиск оптимальной схемы остается серьезной проблемой. Здесь мы решаем эту проблему, предлагая унифицированную структуру квантовых измерений, включающую передовые методы измерения в качестве особых случаев. Наша структура позволяет нам ввести общую схему — измерение перекрывающейся группировки, которая одновременно использует преимущества большинства существующих методов. Интуитивное понимание схемы состоит в том, чтобы разделить измерения на перекрывающиеся группы, каждая из которых состоит из совместимых измерений. Мы предоставляем явные стратегии группировки и численно проверяем их эффективность для различных молекулярных гамильтонианов с числом кубитов до 16. Наш численный результат показывает значительные улучшения по сравнению с существующими схемами. Наша работа прокладывает путь для эффективных квантовых измерений и быстрой квантовой обработки с помощью современных и ближайших квантовых устройств.

► Данные BibTeX

@article{Wu2023overlappedgrouping, doi = {10.22331/q-2023-01-13-896}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-13-896}, title = {перекрывающаяся группа измерение: {A} унифицированная структура для измерения квантовых состояний}, автор = {Ву, Буцзяо и Сунь, Цзиньчжао и Хуан, Ци и Юань, Сяо}, журнал = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, издатель = {{Verein zur F{"{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, том = {7}, страницы = {896}, месяц = январь, год = {2023} }

► Рекомендации

[1] Скотт Ааронсон. Теневая томография квантовых состояний. 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] Атити Ачарья, Сиддхартха Саха и Анирван М Сенгупта. Информационно полная теневая томография на основе POVM, 2021 г. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.05992.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.05992

[3] Райан Баббуш, Натан Виб, Джаррод МакКлин, Джеймс Макклейн, Хартмут Невен и Гарнет Кин-Лик Чан. Квантовое моделирование материалов с малой глубиной. физ. X, 8: 011044, март 2018 г. 10.1103/PhysRevX.8.011044. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.011044.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011044

[4] Кишор Бхарти, Альба Сервера-Лиерта, Тхи Ха Чжо, Тобиас Хауг, Самнер Альперин-Леа, Абхинав Ананд, Матиас Дегроот, Германни Хеймонен, Якоб С. Коттманн, Тим Менке, Вай-Кеонг Мок, Сукин Сим, Леонг-Чуан Квек, и Алан Аспуру-Гузик. Зашумленные квантовые алгоритмы промежуточного масштаба (nisq), 2021 г. URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.94.015004.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.94.015004

[5] Карлос Браво-Прието, Райан ЛаРоуз, М. Сересо, Йигит Субаси, Лукаш Синчио и Патрик Дж. Коулз. Вариационный квантовый линейный решатель, 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1909.05820.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1909.05820

[6] Сергей Брави, Сара Шелдон, Абхинав Кандала, Дэвид С. Маккей и Джей М. Гамбетта. Уменьшение ошибок измерения в мультикубитных экспериментах. физ. Rev. A, 103: 042605, апрель 2021 г. 10.1103/PhysRevA.103.042605. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.103.042605.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042605

[7] Юдонг Цао, Джонатан Ромеро, Джонатан П. Олсон, Матиас Дегроот, Питер Д. Джонсон, Мария Киферова, Ян Д. Кивличан, Тим Менке, Борха Перопадре, Николас П.Д. Савайя, Сукин Сим, Либор Вейс и Алан Аспуру-Гузик. Квантовая химия в эпоху квантовых вычислений. 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] Хуан Карраскилья, Джакомо Торлай, Роджер Дж. Мелко и Леандро Аолита. Реконструкция квантовых состояний с помощью генеративных моделей. 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] Марко Сересо, Эндрю Аррасмит, Райан Бэббуш, Саймон С. Бенджамин, Сугуру Эндо, Кейсуке Фуджи, Джаррод Р. МакКлин, Косуке Митараи, Сяо Юань, Лукаш Чинчио и др. Вариационные квантовые алгоритмы. Nature Reviews Physics, 3 (9): 625–644, 2021. 10.1038/s42254-021-00348-9. URL-адрес https:///doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9.
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9

[10] Сенруи Чен, Вэньцзюнь Юй, Пей Цзэн и Стивен Т. Фламмиа. Надежная оценка теней. PRX Quantum, 2: 030348, сентябрь 2021 г. 10.1103/PRXQuantum.2.030348. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.030348.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030348

[11] Кенни Чу, Антонио Меццакапо и Джузеппе Карлео. Состояние фермионной нейронной сети для ab-initio электронной структуры. Nature Communications, 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] Кристина Кирстойу, Зои Холмс, Джозеф Иосуэ, Лукаш Чинчио, Патрик Джей Коулз и Эндрю Сорнборгер. Вариационная быстрая перемотка вперед для квантового моделирования за пределами времени когерентности. 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] Дж. И. Коллесс, В. В. Рамасеш, Д. Дален, М. С. Блок, М. Е. Кимчи-Шварц, Дж. Р. МакКлин, Дж. Картер, В. А. де Йонг, И. Сиддики. Вычисление молекулярных спектров на квантовом процессоре с устойчивым к ошибкам алгоритмом. физ. X, 8: 011021, февраль 2018 г. 10.1103/PhysRevX.8.011021. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.011021.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011021

[14] Бенджамин Коммо, М. Сересо, Зои Холмс, Лукаш Синчио, Патрик Дж. Коулз и Эндрю Сорнборгер. Вариационная гамильтонова диагонализация для динамического квантового моделирования, 2020. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2009.02559

[15] Джордан Котлер и Фрэнк Уилчек. Квантовая перекрывающаяся томография. физ. Rev. Lett., 124: 100401, март 2020 г. 10.1103/PhysRevLett.124.100401. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.100401.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.100401

[16] Офелия Кроуфорд, Барнаби ван Страатен, Даочен Ван, Томас Паркс, Эрл Кэмпбелл и Стивен Брайерли. Эффективное квантовое измерение операторов Паули при наличии конечной ошибки выборки. 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] Э. Ф. Думитреску, А. Дж. Маккаски, Г. Хаген, Г. Р. Янсен, Т. Д. Моррис, Т. Папенброк, Р. С. Пузер, Д. Д. Дин и П. Луговски. Облачные квантовые вычисления атомного ядра. физ. Rev. Lett., 120: 210501, май 2018 г. 10.1103/PhysRevLett.120.210501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.210501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.210501

[18] Сугуру Эндо, Саймон С. Бенджамин и Ин Ли. Практическое уменьшение квантовых ошибок для приложений ближайшего будущего. физ. X, 8: 031027, июль 2018 г. 10.1103/PhysRevX.8.031027. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031027

[19] Сугуру Эндо, Цзиньчжао Сун, Ин Ли, Саймон С. Бенджамин и Сяо Юань. Вариационное квантовое моделирование общих процессов. физ. Rev. Lett., 125: 010501, июнь 2020 г. 10.1103/PhysRevLett.125.010501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.010501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.010501

[20] Сугуру Эндо, Чжэньюй Цай, Саймон С. Бенджамин и Сяо Юань. Гибридные квантово-классические алгоритмы и устранение квантовых ошибок. Журнал Физического общества Японии, 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] Кейсуке Фуджи, Каору Мизута, Хироси Уэда, Косукэ Митараи, Ватару Мизуками и Юя О. Накагава. Глубокий вариационный квантовый собственный решатель: метод «разделяй и властвуй» для решения более крупной задачи с помощью квантовых компьютеров меньшего размера. PRX Quantum, 3: 010346, март 2022 г. 10.1103/PRXQuantum.3.010346. URL-адрес https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010346.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010346

[22] Джо Гиббс, Кейтлин Гили, Зои Холмс, Бенджамин Коммо, Эндрю Аррасмит, Лукаш Чинчио, Патрик Дж. Коулз и Эндрю Сорнборгер. Долгосрочное моделирование с высокой точностью на квантовом оборудовании, 2021 г. URL https:///arxiv.org/abs/2102.04313.
Arxiv: 2102.04313

[23] Тюдор Джургика-Тирон, Юсеф Хинди, Райан ЛаРоуз, Андреа Мари и Уильям Дж. Цзэн. Цифровая экстраполяция нулевого шума для уменьшения квантовой ошибки. В 2020 г. Международная конференция IEEE по квантовым вычислениям и инженерии (QCE), страницы 306–316, 2020 г. 10.1109/QCE49297.2020.00045. URL https:///doi.org/10.1109/QCE49297.2020.00045.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE49297.2020.00045

[24] Пранав Гокхале, Оливия Ангиули, Юншан Дин, Кайвен Гуй, Тиг Томеш, Мартин Сучара, Маргарет Мартоноси и Фредерик Т Чонг. Минимизация подготовки состояний в вариационном квантовом собственном решателе путем разбиения на коммутирующие семейства. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.13623.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.13623

[25] Харпер Р. Гримсли, София Э. Эконому, Эдвин Барнс и Николас Дж. Мэйхолл. Адаптивный вариационный алгоритм для точного молекулярного моделирования на квантовом компьютере. Nature comm., 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] Чарльз Хэдфилд. Адаптивные тени Паули для оценки энергии, 2021 г. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.12207.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2105.12207

[27] Чарльз Хэдфилд, Сергей Бравый, Руди Рэймонд и Антонио Меццакапо. Измерения квантовых гамильтонианов с локально смещенными классическими тенями. 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] Корнелиус Хемпель, Кристин Майер, Джонатан Ромеро, Джаррод МакКлин, Томас Монц, Хенг Шен, Петар Юрчевич, Бен П. Ланьон, Питер Лав, Райан Баббуш, Алан Аспуру-Гузик, Райнер Блатт и Кристиан Ф. Роос. Квантово-химические расчеты на квантовом симуляторе захваченных ионов. физ. X, 8: 031022, июль 2018 г. 10.1103/PhysRevX.8.031022. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.8.031022.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031022

[29] Оскар Хигготт, Даочен Ван и Стивен Брайерли. Вариационный квантовый расчет возбужденных состояний. Quantum, 3: 156, июль 2019 г. 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] Стефан Хиллмич, Чарльз Хэдфилд, Руди Рэймонд, Антонио Меццакапо и Роберт Вилле. Диаграммы решений для квантовых измерений с неглубокими схемами. В 2021 г. Международная конференция IEEE по квантовым вычислениям и инженерии (QCE), страницы 24–34, 2021 г. 10.1109/QCE52317.2021.00018. URL https:///doi.org/10.1109/QCE52317.2021.00018.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE52317.2021.00018

[31] Синь-Юань Хуанг, Ричард Куэн и Джон Прескилл. Предсказание многих свойств квантовой системы по очень небольшому числу измерений. Nature Physics, 16 (10): 1050–1057, 2020. 10.1038/s41567-020-0932-7. URL-адрес https:///doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7.
https://doi.org/10.1038/s41567-020-0932-7

[32] Синь-Юань Хуанг, Кишор Бхарти и Патрик Ребентрост. Краткосрочные квантовые алгоритмы для линейных систем уравнений с регрессионными функциями потерь. New Journal of Physics, 23 (11): 113021, ноябрь 2021a. 10.1088/1367-2630/ac325f. URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac325f.
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/ac325f

[33] Синь-Юань Хуанг, Ричард Куэн и Джон Прескилл. Эффективная оценка наблюдаемых Паули путем дерандомизации. физ. Rev. Lett., 127: 030503, июль 2021b. 10.1103/PhysRevLett.127.030503. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.030503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.030503

[34] Уильям Дж. Хаггинс, Джаррод Р. МакКлин, Николас С. Рубин, Чжан Цзян, Натан Виб, К. Биргитта Уэйли и Райан Баббуш. Эффективные и устойчивые к шуму измерения для квантовой химии на квантовых компьютерах ближайшего будущего. 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] Артур Ф. Измайлов, Цзы-Цзин Йен, Роберт А. Ланг и Владислав Вертелецкий. Унитарный подход к задаче измерения в вариационном квантовом методе собственных вычислений. Журнал химической теории и вычислений, 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] Артур Ф. Измайлов, Цзы-Чинг Йен и Илья Г. Рябинкин. Пересмотр процесса измерения в вариационном квантовом собствен- ном решателе: можно ли уменьшить количество отдельно измеряемых операторов? Химические науки, 10 (13): 3746–3755, 2019б. 10.1039/C8SC05592K. URL-адрес https:///doi.org/10.1039/C8SC05592K.
https: / / doi.org/ 10.1039 / C8SC05592K

[37] Эндрю Джена, Скотт Генин и Мишель Моска. Разбиение Паули относительно наборов вентилей, 2019 г. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.07859.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1907.07859

[38] Абхинав Кандала, Антонио Меццакапо, Кристан Темме, Майка Такита, Маркус Бринк, Джерри М. Чоу и Джей М. Гамбетта. Аппаратно-эффективный вариационный квантовый решатель для малых молекул и квантовых магнитов. Nature, 549 (7671): 242–246, 2017. 10.1038/nature23879. URL-адрес https:///doi.org/10.1038/nature23879.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23879

[39] Ин Ли и Саймон С. Бенджамин. Эффективный вариационный квантовый симулятор, включающий активную минимизацию ошибок. физ. X, 7: 021050, июнь 2017 г. 10.1103/PhysRevX.7.021050. URL-адрес https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021050.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021050

[40] Цзинь-Го Лю, И-Хун Чжан, Юань Ван и Лэй Ван. Вариационный квантовый собственный решатель с меньшим количеством кубитов. физ. Rev. Research, 1: 023025, сентябрь 2019 г. 10.1103/PhysRevResearch.1.023025. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.023025.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.023025

[41] Хе Ма, Марко Говони и Джулия Галли. Квантовое моделирование материалов на ближайших квантовых компьютерах. 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-г

[42] Сэм МакАрдл, Тайсон Джонс, Сугуру Эндо, Ин Ли, Саймон Си Бенджамин и Сяо Юань. Квантовое моделирование эволюции мнимого времени на основе вариационного анзаца. 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] Сэм Макардл, Сугуру Эндо, Алан Аспуру-Гузик, Саймон С. Бенджамин и Сяо Юань. Квантовая вычислительная химия. Преподобный Мод. Phys., 92: 015003, март 2020 г. 10.1103/RevModPhys.92.015003. URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.92.015003.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.92.015003

[44] Джаррод Р. МакКлин, Джонатан Ромеро, Райан Баббуш и Алан Аспуру-Гузик. Теория вариационных гибридных квантово-классических алгоритмов. New Journal of Physics, 18 (2): 023023, февраль 2016 г. 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] Джаррод Р. МакКлин, Молли Э. Кимчи-Шварц, Джонатан Картер и Виб А де Йонг. Гибридная квантово-классическая иерархия для смягчения декогеренции и определения возбужденных состояний. Physical Review A, 95 (4): 042308, 2017. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042308.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.042308

[46] Джаррод Р. МакКлин, Чжан Цзян, Николас С. Рубин, Райан Баббуш и Хартмут Невен. Декодирование квантовых ошибок с расширением подпространства. 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-ш

[47] Николай Молл, Панайотис Баркуцос, Лев С. Бишоп, Джерри М. Чоу, Эндрю Кросс, Дэниел Дж. Эггер, Стефан Филипп, Андреас Фюрер, Джей М. Гамбетта, Марк Ганжорн и др. Квантовая оптимизация с использованием вариационных алгоритмов на ближайших квантовых устройствах. 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] Кен М Наканиси, Косуке Митараи и Кейсуке Фуджи. Вариационный квантовый собственный решатель с поиском в подпространстве для возбужденных состояний. 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] Брайан О'Горман, Уильям Дж. Хаггинс, Элеонора Г. Риффель и К. Биргитта Уэйли. Обобщенные сети обмена для краткосрочных квантовых вычислений, 2019 г. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1905.05118.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1905.05118

[50] П. Дж. О'Мэлли, Р. Баббуш, И. Д. Кивличан, Дж. Ромеро, Дж. Р. МакКлин, Р. Барендс, Дж. Келли, П. Рушан, А. Трантер, Н. Дин, Б. Кэмпбелл, Ю. Чен, З. Чен , Б. Кьяро, А. Дансуорт, А. Г. Фаулер, Э. Джеффри, Э. Лусеро, А. Мегрант, Дж. Ю. Мутус, М. Нили, К. Нил, К. Кинтана, Д. Санк, А. Вайнсенчер, Дж. Веннер , TC White, PV Coveney, PJ Love, H. Neven, A. Aspuru-Guzik и JM Martinis. Масштабируемое квантовое моделирование молекулярной энергии. физ. X, 6: 031007, июль 2016 г. 10.1103/PhysRevX.6.031007. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.6.031007.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031007

[51] Мэтью Оттен и Стивен К. Грей. Учет ошибок в квантовых алгоритмах путем индивидуального уменьшения ошибок. 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] Альберто Перуццо, Джаррод МакКлин, Питер Шадболт, Ман-Хонг Юнг, Сяо-Ци Чжоу, Питер Дж. Лав, Алан Аспуру-Гузик и Джереми Л. О'Брайен. Вариационный решатель собственных значений на фотонном квантовом процессоре. Nature comm., 5: 4213, 2014. 10.1038/ncomms5213. URL https:///doi.org/10.1038/ncomms5213.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213

[53] Джон Прескилл. Квантовые вычисления в эпоху NIQ и позже. Квант, 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, Collaborators*†, Фрэнк Аруте, Кунал Арья, Райан Бэббуш, Дэйв Бэкон, Джозеф С. Бардин, Рами Барендс, Серхио Бойшо, Майкл Бротон, Боб Б. Бакли и др. Хартри-фок о квантовом компьютере со сверхпроводящими кубитами. Science, 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] Николас Рубин, Райан Бэббуш и Джаррод МакКлин. Применение фермионных маргинальных ограничений к гибридным квантовым алгоритмам. New Journal of Physics, 20 (5): 053020, май 2018 г. 10.1088/1367-2630/aab919. URL-адрес https:///doi.org/10.1088/1367-2630/aab919.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aab919

[56] Ариэль Шлосберг, Эндрю Дж. Джена, Приянка Мухопадхьяй, Ян Ф. Хаазе, Феликс Ледицкий и Лука Деллантонио. Адаптивная оценка квантовых наблюдаемых, 2021 г. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2110.15339.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2110.15339

[57] Армандс Стрикис, Даю Цинь, Янжу Чен, Саймон С. Бенджамин и Ин Ли. Снижение квантовых ошибок на основе обучения. PRX Quantum, 2: 040330, ноябрь 2021 г. 10.1103/PRXQuantum.2.040330. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040330.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040330

[58] Г.И. Стручалин, Я. Загоровский А., Ковлаков Е.В., Страупе С.С., Кулик С.П. Экспериментальная оценка свойств квантового состояния по классическим теням. PRX Quantum, 2: 010307, январь 2021 г. 10.1103/PRXQuantum.2.010307. URL https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010307

[59] Цзиньчжао Сун, Сяо Юань, Такахиро Цунода, Влатко Ведрал, Саймон С. Бенджамин и Сугуру Эндо. Уменьшение реалистичного шума в практически шумных квантовых устройствах среднего масштаба. физ. Rev. Applied, 15: 034026, март 2021 г. 10.1103/PhysRevApplied.15.034026. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.034026.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.15.034026

[60] Цзиньчжао Сун, Сугуру Эндо, Хуйпин Линь, Патрик Хейден, Влатко Ведрал и Сяо Юань. Пертурбативное квантовое моделирование, сентябрь 2022 г. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.120505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.120505

[61] Кристан Темме, Сергей Бравый и Джей М. Гамбетта. Снижение ошибок для квантовых цепей с малой глубиной. физ. Rev. Lett., 119: 180509, ноябрь 2017 г. 10.1103/PhysRevLett.119.180509. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.180509.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.180509

[62] Джакомо Торлай, Гульельмо Маццола, Хуан Карраскилья, Маттиас Тройер, Роджер Мелько и Джузеппе Карлео. Нейросетевая томография квантового состояния. Nature Physics, 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] Джакомо Торлай, Гульельмо Маццола, Джузеппе Карлео и Антонио Меццакапо. Точное измерение квантовых наблюдаемых с помощью нейронных сетей. физ. Rev. Res., 2: 022060, июнь 2020 г. 10.1103/PhysRevResearch.2.022060. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.022060.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.022060

[64] Хариш Дж. Валлури, Майкл А. Джонс, Чарльз Д. Хилл и Ллойд С. Л. Холленберг. Поправка квантово-вычисленных моментов к вариационным оценкам. 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] Владислав Вертелецкий, Цзы-Цзин Йен и Артур Ф. Измайлов. Оптимизация измерений в вариационном квантовом решателе с использованием минимального кликового покрытия. Журнал химической физики, 152 (12): 124114, 2020. 10.1063/1.5141458. URL https:///doi.org/10.1063/1.5141458.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5141458

[66] Самсон Ван, Энрико Фонтана, Марко Сересо, Кунал Шарма, Акира Соне, Лукаш Чинчио и Патрик Джей Коулз. Бесплодные плато, индуцированные шумом, в вариационных квантовых алгоритмах. Nature Communications, 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] Дэйв Векер, Мэтью Б. Гастингс и Матиас Тройер. Продвижение к практическим квантовым вариационным алгоритмам. физ. Rev. A, 92: 042303, октябрь 2015 г. 10.1103/PhysRevA.92.042303. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.92.042303.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.042303

[68] Сяоси Сюй, Цзиньчжао Сунь, Сугуру Эндо, Ин Ли, Саймон С. Бенджамин и Сяо Юань. Вариационные алгоритмы для линейной алгебры. Научный бюллетень, 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] Чжи-Ченг Ян, Армин Рахмани, Алиреза Шабани, Хартмут Невен и Клаудио Чамон. Оптимизация вариационных квантовых алгоритмов с использованием принципа минимума Понтрягина. физ. X, 7: 021027, май 2017 г. 10.1103/PhysRevX.7.021027. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.7.021027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021027

[70] Цзы-Цзин Йен, Владислав Вертелецкий и Артур Ф. Измайлов. Измерение всех совместимых операторов в одной серии однокубитных измерений с использованием унитарных преобразований. Журнал химической теории и вычислений, 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] Цзы-Чинг Йен, Адитья Ганешрам и Артур Ф. Измайлов. Детерминированные улучшения квантовых измерений с группировкой совместимых операторов, нелокальными преобразованиями и оценками ковариации, 2022 г. URL https://doi.org/10.48550/arXiv.2201.01471.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2201.01471

[72] Сяо Юань, Сугуру Эндо, Ци Чжао, Ин Ли и Саймон С. Бенджамин. Теория вариационного квантового моделирования. 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] Сяо Юань, Цзиньчжао Сунь, Цзюнюй Лю, Ци Чжао и Ю Чжоу. Квантовое моделирование с гибридными тензорными сетями. физ. Rev. Lett., 127: 040501, июль 2021 г. 10.1103/PhysRevLett.127.040501. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.040501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.040501

[74] Тин Чжан, Цзиньчжао Сунь, Сяо-Сюй Фанг, Сяо-Мин Чжан, Сяо Юань и Хэ Лу. Экспериментальное измерение квантового состояния с помощью классических теней. физ. Rev. Lett., 127: 200501, ноябрь 2021 г. 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 и Man-Hong Yung. Гамильтоново моделирование малой глубины по формуле адаптивного произведения, 2020. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2011.05283.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2011.05283

[76] Эндрю Чжао, Эндрю Трантер, Уильям М. Кирби, Шу Фай Унг, Акимаса Мияке и Питер Дж. Лав. Сокращение измерений в вариационных квантовых алгоритмах. физ. Rev. A, 101: 062322, июнь 2020 г. 10.1103/PhysRevA.101.062322. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.062322.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.062322

[77] Эндрю Чжао, Николас С. Рубин и Акимаса Мияке. Фермионная парциальная томография с помощью классических теней. физ. Rev. Lett., 127: 110504, сентябрь 2021 г. 10.1103/PhysRevLett.127.110504. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.110504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.110504

[78] Лео Чжоу, Шэн-Тао Ван, Сунвон Чой, Ханнес Пихлер и Михаил Д. Лукин. Алгоритм квантовой приближенной оптимизации: производительность, механизм и реализация на ближайших устройствах. физ. X, 10: 021067, июнь 2020 г. 10.1103/PhysRevX.10.021067. URL-адрес https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.10.021067.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.021067

Цитируется

[1] Кохей Накадзи, Сугуру Эндо, Юичиро Мацудзаки и Хидэаки Хакошима, «Оптимизация измерений вариационного квантового моделирования с помощью классической тени и дерандомизации», Arxiv: 2208.13934.

[2] Дакс Эншан Кох и Саби Гревал, «Классические тени с шумом», Arxiv: 2011.11580.

[3] Эндрю Чжао, Николас С. Рубин и Акимаса Мияке, «Фермионная частичная томография с помощью классических теней», Письма физического обзора 127 11, 110504 (2021).

[4] Дэниел Макналти, Филип Б. Мачеевский и Михал Ошманец, «Оценка квантовых гамильтонианов с помощью совместных измерений зашумленных некоммутирующих наблюдаемых», Arxiv: 2206.08912.

[5] Масая Кода, Рёсукэ Имаи, Кейта Канно, Косукэ Митараи, Ватару Мизуками и Юя О. Накагава, «Оценка квантового ожидаемого значения с помощью выборки на основе вычислений», Physical Review Research 4, 3 (033173).

[6] Джуню Лю, Цзыму Ли, Хань Чжэн, Сяо Юань и Цзиньчжао Сунь, «На пути к вариационному квантовому алгоритму Джордана-Ли-Прескила», Машинное обучение: наука и техника 3 4, 045030 (2022).

[7] Брайс Фуллер, Чарльз Хэдфилд, Дженнифер Р. Глик, Такаши Имамичи, Тошинари Итоко, Ричард Дж. Томпсон, Ян Цзяо, Марна М. Кагеле, Адриана В. Блом-Шибер, Руди Рэймонд и Антонио Меццакапо, «Приблизительные решения». комбинаторных задач с помощью квантовых релаксаций», Arxiv: 2111.03167.

[8] Ting Zhang, Jinzhao Sun, Xiao-Xu Fang, Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan и He Lu, «Экспериментальное измерение квантового состояния с помощью классических теней», Письма физического обзора 127 20, 200501 (2021).

[9] Цзы-Чинг Йен, Аадитья Ганешрам и Артур Ф. Измайлов, «Детерминированные улучшения квантовых измерений с группировкой совместимых операторов, нелокальными преобразованиями и ковариационными оценками», Arxiv: 2201.01471.

[10] Кайфэн Бу, Дакс Эншан Кох, Рой Дж. Гарсия и Артур Джаффе, «Классические тени с Паули-инвариантными унитарными ансамблями», Arxiv: 2202.03272.

[11] Weitang Li, Zigeng Huang, Changsu Cao, Yifei Huang, Zhigang Shuai, Xiaoming Sun, Jinzhao Sun, Xiao Yuan и Dingshun Lv, «На пути к практическому моделированию квантового встраивания реалистичных химических систем на ближайших квантовых компьютерах», Arxiv: 2109.08062.

[12] Ариэль Шлосберг, Эндрю Дж. Джена, Приянка Мухопадхьяй, Ян Ф. Хаазе, Феликс Ледицкий и Лука Деллантонио, «Адаптивная оценка квантовых наблюдаемых», Arxiv: 2110.15339.

[13] Zi-Jian Zhang, Jinzhao Sun, Xiao Yuan и Man-Hong Yung, «Моделирование гамильтониана малой глубины с помощью адаптивной формулы произведения», Arxiv: 2011.05283.

[14] Юсен Ву, Буцзяо Ву, Цзинбо Ван и Сяо Юань, «Доказуемое преимущество в квантовом фазовом обучении с помощью квантового ядра Alphatron», Arxiv: 2111.07553.

[15] Даниэль Миллер, Лорин Э. Фишер, Игорь О. Соколов, Панайотис Кл. Баркуцос и Ивано Тавернелли, «Аппаратно адаптированные схемы диагонализации», Arxiv: 2203.03646.

[16] Zhenhuan Liu, Pei Zeng, You Zhou и Mile Gu, «Характеристика корреляции в многокомпонентных квантовых системах с помощью локальных рандомизированных измерений», Физический обзор A 105 2, 022407 (2022).

[17] Уильям Кирби, Марио Мотта и Антонио Меццакапо, «Точный и эффективный метод Ланцоша на квантовом компьютере», Arxiv: 2208.00567.

[18] Марко Майланд, Расмус Берг Йенсен, Мадс Грайзен Хёйлунд, Николай Томас Зиннер и Ове Кристиансен, «Оптимизация времени выполнения для колебательной структуры на квантовых компьютерах: координаты и схемы измерения», Arxiv: 2211.11615.

[19] Сонхун Чой, Игнасио Лоайза и Артур Ф. Измайлов, «Жидкие фермионные фрагменты для оптимизации квантовых измерений электронных гамильтонианов в вариационном квантовом собственном решателе», Arxiv: 2208.14490.

[20] Тяньжэнь Гу, Сяо Юань и Буцзяо Ву, «Эффективные схемы измерения для бозонных систем», Arxiv: 2210.13585.

[21] Ю Чжоу и Цин Лю, «Анализ производительности многократной оценки теней», Arxiv: 2212.11068.

[22] Xiao-Ming Zhang, Zixuan Huo, Kecheng Liu, Ying Li, and Xiao Yuan, «Компилятор беспристрастных случайных схем для моделирования гамильтониана, зависящего от времени», Arxiv: 2212.09445.

[23] Александр Греш и Мартин Клиш, «Гарантированная эффективная оценка энергии квантовых гамильтонианов многих тел с использованием ShadowGrouping», Arxiv: 2301.03385.

[24] Эндрю Йена, Скотт Н. Генин и Мишель Моска, «Оптимизация измерения вариационного квантового собственного решателя путем разделения операторов Паули с использованием многокубитных вентилей Клиффорда на шумном квантовом оборудовании промежуточного масштаба», Физический обзор A 106 4, 042443 (2022).

Приведенные цитаты из САО / НАСА ADS (последнее обновление успешно 2023-01-13 11:36:07). Список может быть неполным, поскольку не все издатели предоставляют подходящие и полные данные о цитировании.

Не удалось получить Перекрестная ссылка на данные во время последней попытки 2023-01-13 11:36:05: Не удалось получить цитируемые данные для 10.22331 / q-2023-01-13-896 от Crossref. Это нормально, если DOI был зарегистрирован недавно.

Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.

SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
Источник: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-01-13-896/

Отметка времени: 13 января 2023

Отметка времени: 3 октября, 2023

Измерение перекрывающейся группировки: унифицированная структура для измерения квантовых состояний

Переиздано Платоном

Абстрактные

► Данные BibTeX

► Рекомендации

Цитируется

Больше от Квантовый журнал

Квантовое преимущество с использованием многомерных скрученных фотонов в качестве квантовых конечных автоматов

Сложность квантовых машин опорных векторов

Классически заменяемые операции

Эффективный вариационный синтез квантовых схем с когерентной многозаходной оптимизацией

Квантовое моделирование материалов аккумуляторов с использованием ионных псевдопотенциалов

Схема кодирования QLDPC-GKP с конечной скоростью, которая превосходит границу Хэмминга CSS

Объективные траектории в гибридной классической квантовой динамике

Экспериментальная генерация запутанности для распределения квантовых ключей за пределами 1 Гбит/с

Одновременная оценка нескольких собственных значений с помощью квантовой схемы малой глубины на первых отказоустойчивых квантовых компьютерах

Квантовое кодирование и анализ непрерывных стохастических процессов с использованием финансовых приложений

О Нас

Вертикальный поиск и AI

Платформа

Оставайтесь на связи

Учетная запись