خلاصہ: خلاصہ اسٹیبلائزر سمولیشن کے ذریعے کوانٹم سرکٹس کا تجزیہ

خلاصہ: خلاصہ اسٹیبلائزر سمولیشن کے ذریعے کوانٹم سرکٹس کا تجزیہ

بینجمن بیچل، انوک پیراڈس، میکسیمیلیان بادر، اور مارٹن ویچیف

ETH زیورخ ، سوئٹزرلینڈ

اس کاغذ کو دلچسپ لگتا ہے یا اس پر بات کرنا چاہتے ہیں؟ SciRate پر تبصرہ کریں یا چھوڑیں۔.

خلاصہ

اسٹیبلائزر تخروپن کوانٹم سرکٹس کی ایک اہم کلاس کو مؤثر طریقے سے نقل کر سکتا ہے جو خاص طور پر کلفورڈ گیٹس پر مشتمل ہوتا ہے۔ تاہم، غیر کلفورڈ گیٹس سمیت صوابدیدی کوانٹم سرکٹس تک اس تخروپن کی تمام موجودہ ایکسٹینشنز ایک تیز رفتار رن ٹائم کا شکار ہیں۔
اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے، ہم کھوئی ہوئی درستگی کی قیمت پر، صوابدیدی کوانٹم سرکٹس پر موثر سٹیبلائزر سمولیشن کے لیے ایک نیا طریقہ پیش کرتے ہیں۔ ہمارا کلیدی خیال یہ ہے کہ کوانٹم حالت کی ایک کفایتی رقم کی نمائندگی کو ایک واحد $abstract$ سمانڈ (کم از کم) تمام آنے والے سمنڈز میں کمپریس کیا جائے۔ اس سے ہمیں ایک $textit{abstract stabilizer simulator}$ متعارف کرانے کی اجازت ملتی ہے جو کلفورڈ گیٹس، نان کلفورڈ گیٹس، اور (اندرونی) پیمائشوں سمیت سرکٹ آپریشنز کے اثر سے $زیادہ تقریباً$ کے ذریعے خلاصہ سمنڈز کو مؤثر طریقے سے جوڑتا ہے۔
ہم نے اپنے تجریدی سمیلیٹر کو Abstraqt نامی ٹول میں لاگو کیا اور تجرباتی طور پر یہ ظاہر کیا کہ Abstraqt موجودہ تکنیکوں کے لیے ناقابل عمل سرکٹ خصوصیات قائم کر سکتا ہے۔

► BibTeX ڈیٹا

► حوالہ جات

ہے [1] ڈینیل گوٹسمین۔ "کوانٹم کمپیوٹرز کی ہائزنبرگ کی نمائندگی"۔ تکنیکی رپورٹ arXiv:quant-ph/9807006۔ arXiv (1998)۔
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​9807006
arXiv:quant-ph/9807006

ہے [2] سکاٹ ایرونسن اور ڈینیئل گوٹسمین۔ "سٹیبلائزر سرکٹس کا بہتر تخروپن"۔ جسمانی جائزہ A 70، 052328 (2004)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.70.052328

ہے [3] رابرٹ رینڈ، آرتھی سندرم، کارتک سنگھل، اور بریڈ لیکی۔ "کلیفورڈ گروپ سے باہر گوٹس مین کی اقسام کو بڑھانا"۔ کوانٹم کمپیوٹنگ (PLanQC 2021) کے لیے پروگرامنگ لینگویجز پر دوسری بین الاقوامی ورکشاپ میں۔ (2021)۔ url: https://​pldi21.sigplan.org/​details/​planqc-2021-papers/​9/​Extending-Gottesman-Types-Beyond-the-Clifford-Group۔
https://​pldi21.sigplan.org/​details/​planqc-2021-papers/​9/​Extending-Gottesman-Types-Beyond-the-Clifford-Group

ہے [4] ایلکس کسنجر اور جان وین ڈی ویٹرنگ۔ "ZX-calculus کے ساتھ سمولیٹنگ کوانٹم سرکٹس نے سٹیبلائزر کی سڑن کو کم کیا"۔ کوانٹم سائنس اور ٹیکنالوجی 7، 044001 (2022)۔
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​ac5d20

ہے [5] سرجی براوی، ڈین براؤن، پیڈریک کالپین، ارل کیمبل، ڈیوڈ گوسیٹ، اور مارک ہاورڈ۔ "کم درجے کے اسٹیبلائزر کی سڑن کے ذریعے کوانٹم سرکٹس کا تخروپن"۔ کوانٹم 3، 181 (2019)۔
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-09-02-181

ہے [6] Hakop Pashayan، Oliver Reardon-Smith، Kamil Korzekwa، اور Stephen D. Bartlett. "کوانٹم سرکٹس کے نتائج کے امکانات کا تیز تخمینہ"۔ PRX کوانٹم 3، 020361 (2022)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.3.020361

ہے [7] "جزوی اور گرافیکل اسٹیبلائزر کی سڑن کے ساتھ کوانٹم سرکٹس کا کلاسیکی تخروپن"۔ Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum für Informatik (2022)۔
https://​/​doi.org/​10.4230/​LIPICS.TQC.2022.5

ہے [8] پیٹرک کوسوٹ اور رادھیا کوسوٹ۔ "خلاصہ تشریح: فکس پوائنٹس کی تعمیر یا قریب کے ذریعہ پروگراموں کے جامد تجزیہ کے لئے ایک متحد جالی ماڈل"۔ پروگرامنگ زبانوں کے اصولوں پر چوتھے ACM SIGACT-SIGPLAN سمپوزیم کی کارروائی میں۔ صفحہ 4-238۔ POPL '252New York, NY, USA (77)۔ ACM
https://​doi.org/​10.1145/​512950.512973

ہے [9] پیٹرک کوسوٹ اور رادھیا کوسوٹ۔ "خلاصہ تشریحی فریم ورک"۔ جرنل آف لاجک اینڈ کمپیوٹیشن 2، 511–547 (1992)۔
https://​doi.org/​10.1093/​logcom/​2.4.511

ہے [10] برونو بلانشیٹ، پیٹرک کوسوٹ، رادھیا کوسوٹ، جیروم فیریٹ، لارینٹ موبورگنے، اینٹون مینی، ڈیوڈ موننیاکس، اور زیویئر حریف۔ "بڑے حفاظتی اہم سافٹ ویئر کے لیے ایک جامد تجزیہ کار"۔ ACM SIGPLAN نوٹسز 38, 196–207 (2003)۔
https://​doi.org/​10.1145/​780822.781153

ہے [11] فرانسسکو لوگوزو اور مینوئل فاہنڈرچ۔ "پینٹاگون: صفوں تک رسائی کی موثر توثیق کے لئے ایک کمزور رشتہ دار خلاصہ ڈومین"۔ سائنس آف کمپیوٹر پروگرامنگ 75، 796–807 (2010)۔
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.scico.2009.04.004

ہے [12] Timon Gehr، Matthew Mirman، Dana Drachsler-Cohen، Petar Tsankov، Swarat Choudhuri، اور Martin Vechev۔ "AI2: تجریدی تشریح کے ساتھ نیورل نیٹ ورکس کی حفاظت اور مضبوطی کا سرٹیفیکیشن"۔ 2018 میں IEEE سمپوزیم آن سیکیورٹی اینڈ پرائیویسی (SP)۔ صفحہ 3-18۔ سان فرانسسکو، CA (2018)۔ آئی ای ای ای
https://​doi.org/​10.1109/​SP.2018.00058

ہے [13] مائیکل اے نیلسن اور آئزک ایل چوانگ۔ "کوانٹم کمپیوٹیشن اور کوانٹم معلومات: 10 ویں سالگرہ ایڈیشن"۔ کیمبرج یونیورسٹی پریس۔ (2010)۔
https://​doi.org/​10.1017/​CBO9780511976667

ہے [14] Gadi Aleksandrowicz, Thomas Alexander, Panagiotis Barkoutsos, Luciano Bello, Yael Ben-Haim, David Bucher, Francisco Jose Cabrera-Hernández, Jorge Carballo-Franquis, Adrian Chen, Chun-Fo Chen, Jerry M. Chow, Antonio Córcoles D-. , Abigail J. Cross, Andrew Cross, Juan Cruz-Benito, Chris Culver, Salvador De La Puente González, Enrique De La Torre, Delton Ding, Eugene Dumitrescu, Ivan Duran, Pieter Eendebak, Mark Everitt, Ismael Faro Albert Sertage, Andreas Fuhrer، Jay Gambetta، Borja Godoy Gago، Juan Gomez-Mosquera، Donny Greenberg، Ikko Hamamura، Vojtech Havlicek، Joe Hellmers، Łukasz Herok، Hiroshi Horii، Shaohan Hu، Takashi Imamichi، Toshinari Itoko، Kanbhaoki Jawadi-Nabhawadi- انتون کارازیف، کیون کرسولیچ، پینگ لیو، یانگ لوہ، یونہو مینگ، مانوئل مارکیز، فرانسسکو جوز مارٹن-فرنینڈیز، ڈگلس ٹی میک کلور، ڈیوڈ میکے، سروجن میسلا، انتونیو میزاکاپو، نکولاج مول، ڈیگوویا موریگنی، نینکوجیوڈا، نینکوجیوڈا , Pauline Ollitrault, Lee James O'Riordan, Hanhee Paik, Jesús Pérez, Anna Phan, Marco Pistoia, Viktor Prutyanov, Max Reuter, Julia Rice, Abdon Rodríguez Davila, Raymond Harry Putra Rudy, Mingi Ryu, Ninad Sthaye, Chrisdie Schoute، Kanav Setia، Yunong Shi, Adenilton Silva, Yukio Siraichi, Seyon Sivarajah, John A. Smolin, Mathias Soeken, Hitomi Takahashi, Ivano Tavernelli, Charles Taylor, Pete Taylour, Kenso Trabing, Matthew Treinish, Weslee Vogt- , Christophe Vuillot, Jonathan A. Wildstrom, Jessica Wilson, Erick Winston, Christopher Wood, Stephen Wood, Stefan Wörner, Ismail Yunus Akhalwaya, and Christa Zoufal. "کیسکیٹ: کوانٹم کمپیوٹنگ کے لیے ایک اوپن سورس فریم ورک" (2019)۔

ہے [15] Charles R. Harris, K. Jarrod Millman, Stéfan J. van der Walt, Ralf Gommers, Pauli Virtanen, David Cournapeau, Eric Wieser, Julian Taylor, Sebastian Berg, Nathaniel J. Smith, Robert Kern, Matti Picus, Stephan Hoyer, Marten ایچ وین کیرک وِک، میتھیو بریٹ، ایلن ہالڈین، جیم فرنانڈیز ڈیل ریو، مارک ویبی، پیرو پیٹرسن، پیئر جیرارڈ-مارچنٹ، کیون شیپارڈ، ٹائلر ریڈی، وارن ویکیسر، حمیر عباسی، کرسٹوف گوہلکے، اور ٹریوس ای اولیپھان۔ "NumPy کے ساتھ سرنی پروگرامنگ"۔ فطرت 585، 357–362 (2020)۔
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-020-2649-2

ہے [16] Siu Kwan Lam، Antoine Pitrou، اور Stanley Seibert. "نمبا: LLVM پر مبنی Python JIT کمپائلر"۔ HPC میں LLVM کمپائلر انفراسٹرکچر پر دوسری ورکشاپ کی کارروائی میں۔ صفحہ 1-6۔ LLVM ’15New York, NY, USA (2015)۔ ایسوسی ایشن برائے کمپیوٹنگ مشینری۔
https://​doi.org/​10.1145/​2833157.2833162

ہے [17] کریگ گڈنی۔ "Stim: ایک تیز اسٹیبلائزر سرکٹ سمیلیٹر"۔ کوانٹم 5، 497 (2021)۔
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-07-06-497

ہے [18] ہنری ایس وارن۔ "ہیکر کی خوشی"۔ ایڈیسن ویسلی پروفیشنل۔ (2012)۔ دوسرا ایڈیشن۔
https://​doi.org/​10.5555/​2462741

ہے [19] ایلکس کسنجر اور جان وین ڈی ویٹرنگ۔ "PyZX: بڑے پیمانے پر خودکار ڈایاگرامیٹک استدلال"۔ باب کوکی اور میتھیو لیفر میں، ایڈیٹرز، کوانٹم فزکس اینڈ لاجک پر 16ویں بین الاقوامی کانفرنس کی کارروائی، چیپ مین یونیورسٹی، اورنج، CA، USA.، 10-14 جون 2019۔ نظریاتی کمپیوٹر سائنس میں الیکٹرانک کارروائی کی جلد 318، صفحات229-241۔ اوپن پبلشنگ ایسوسی ایشن (2020)۔
https://​/​doi.org/​10.4204/​EPTCS.318.14

ہے [20] میتھیو ایمی۔ "یونیورسل کوانٹم سرکٹس کی بڑے پیمانے پر فنکشنل تصدیق کی طرف"۔ نظریاتی کمپیوٹر سائنس میں الیکٹرانک کارروائی 287، 1–21 (2019)۔
https://​/​doi.org/​10.4204/​EPTCS.287.1

ہے [21] نینگکن یو اور جینس پالسبرگ۔ "کوانٹم تجریدی تشریح"۔ پروگرامنگ لینگویج ڈیزائن اور نفاذ پر 42ویں ACM SIGPLAN انٹرنیشنل کانفرنس کی کارروائی میں۔ صفحات 542–558۔ PLDI 2021New York, NY, USA (2021)۔ ایسوسی ایشن برائے کمپیوٹنگ مشینری۔
https://​doi.org/​10.1145/​3453483.3454061

ہے [22] انٹون مین۔ "کمزور رشتہ دار عددی خلاصہ ڈومینز"۔ پی ایچ ڈی تھیسس (2004)۔ url: https://​www-apr.lip6.fr/​mine/​these/​these-color.pdf۔
https://​/​www-apr.lip6.fr/​~mine/​these/​these-color.pdf

ہے [23] سائمن پرڈرکس۔ تجریدی تشریح پر مبنی کوانٹم اینٹنگلمنٹ تجزیہ۔ جامد تجزیہ پر 15 ویں بین الاقوامی سمپوزیم کی کارروائی میں۔ صفحات 270–282۔ SAS '08Berlin، Heidelberg (2008)۔ اسپرنگر-ورلاگ۔
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-540-69166-2_18

ہے [24] کینٹارو ہونڈا۔ "اسٹیبلائزر فارملزم کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم پروگراموں میں کوانٹم الجھن کا تجزیہ"۔ نظریاتی کمپیوٹر سائنس میں الیکٹرانک کارروائی 195 (2015)۔
https://​/​doi.org/​10.4204/​EPTCS.195.19

ہے [25] کیشا ہیتالا، رابرٹ رینڈ، شیہان ہنگ، لی لی، اور مائیکل ہکس۔ "کوانٹم پروگراموں کو درست ثابت کرنا"۔ لیبنز انٹرنیشنل پروسیڈنگز انفارمیٹکس (LIPIcs) 193, 21:1–21:19 (2021)۔
https://​/​doi.org/​10.4230/​LIPIcs.ITP.2021.21

ہے [26] کرسٹوف چیریٹن، سیبسٹین بارڈین، فرانکوئس بوبوٹ، ویلنٹن پیریل، اور بینوئٹ ویلیرون۔ "سرکٹ بلڈنگ کوانٹم پروگراموں کے لیے ایک خودکار کٹوتی تصدیقی فریم ورک"۔ پروگرامنگ زبانوں اور سسٹمز میں۔ صفحات 148-177۔ اسپرنگر انٹرنیشنل پبلشنگ (2021)۔
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-72019-3_6

ہے [27] Mingsheng Ying، Shenggang Ying، اور Xiaodi Wu. "کوانٹم پروگراموں کے متغیرات: خصوصیات اور نسل"۔ SIGPLAN نہیں 52، 818–832 (2017)۔
https://​doi.org/​10.1145/​3093333.3009840

کی طرف سے حوالہ دیا گیا

نہیں لا سکا کراس ریف کا حوالہ دیا گیا ڈیٹا آخری کوشش 2023-11-20 15:19:03 کے دوران: Crossref سے 10.22331/q-2023-11-20-1185 کے لیے حوالہ کردہ ڈیٹا حاصل نہیں کیا جا سکا۔ یہ عام بات ہے اگر DOI حال ہی میں رجسٹر کیا گیا ہو۔ پر SAO/NASA ADS کاموں کے حوالے سے کوئی ڈیٹا نہیں ملا (آخری کوشش 2023-11-20 15:19:04)۔

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ کوانٹم جرنل