ETH Zurich, Thụy Sĩ
Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.
Tóm tắt
Mô phỏng bộ ổn định có thể mô phỏng một cách hiệu quả một lớp mạch lượng tử quan trọng chỉ bao gồm các cổng Clifford. Tuy nhiên, tất cả các phần mở rộng hiện có của mô phỏng này cho các mạch lượng tử tùy ý bao gồm cả các cổng không phải Clifford đều phải chịu thời gian chạy theo cấp số nhân.
Để giải quyết thách thức này, chúng tôi trình bày một cách tiếp cận mới để mô phỏng bộ ổn định hiệu quả trên các mạch lượng tử tùy ý, với cái giá phải trả là mất độ chính xác. Ý tưởng chính của chúng tôi là nén biểu diễn tổng theo cấp số nhân của trạng thái lượng tử thành một triệu hồi $abstract$ duy nhất bao gồm (ít nhất) tất cả các triệu hồi xảy ra. Điều này cho phép chúng tôi giới thiệu $textit{trình mô phỏng bộ ổn định trừu tượng}$ thao tác hiệu quả các lệnh triệu hồi trừu tượng bằng cách $over-xấp xỉ$ tác động của các hoạt động mạch bao gồm cổng Clifford, cổng không phải Clifford và các phép đo (nội bộ).
Chúng tôi đã triển khai trình mô phỏng trừu tượng của mình trong một công cụ có tên Abstraqt và chứng minh bằng thực nghiệm rằng Abstraqt có thể thiết lập các thuộc tính mạch khó điều chỉnh cho các kỹ thuật hiện có.
► Dữ liệu BibTeX
► Tài liệu tham khảo
[1] Daniel Gottesman. “Đại diện Heisenberg của máy tính lượng tử”. Báo cáo kỹ thuật arXiv:quant-ph/9807006. arXiv (1998).
https: / / doi.org/ 10.48550 / arXiv.quant-ph / 9807006
arXiv: quant-ph / 9807006
[2] Scott Aaronson và Daniel Gottesman. “Mô phỏng cải tiến của mạch ổn định”. Đánh giá vật lý A 70, 052328 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.70.052328
[3] Robert Rand, Aarthi Sundaram, Kartik Singhal và Brad Lackey. “Mở rộng các loại gottesman ra ngoài nhóm Clifford”. Trong Hội thảo quốc tế lần thứ hai về ngôn ngữ lập trình cho máy tính lượng tử (PLanQC 2021). (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
[4] Aleks Kissinger và John van de Wetering. “Mô phỏng các mạch lượng tử bằng phép tính ZX làm giảm sự phân hủy chất ổn định”. Khoa học và Công nghệ Lượng tử 7, 044001 (2022).
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac5d20
[5] Sergey Bravyi, Dan Browne, Padraic Calpin, Earl Campbell, David Gosset và Mark Howard. “Mô phỏng các mạch lượng tử bằng cách phân hủy chất ổn định cấp thấp”. Lượng tử 3, 181 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2019-09-02-181
[6] Hakop Pashayan, Oliver Reardon-Smith, Kamil Korzekwa và Stephen D. Bartlett. “Ước tính nhanh xác suất kết quả cho các mạch lượng tử”. PRX Lượng tử 3, 020361 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.020361
[7] “Mô phỏng cổ điển của các mạch lượng tử với sự phân rã một phần và bộ ổn định đồ họa”. Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik (2022).
https:///doi.org/10.4230/LIPICS.TQC.2022.5
[8] Patrick Cousot và Radhia Cousot. “Giải thích trừu tượng: Mô hình mạng thống nhất để phân tích tĩnh các chương trình bằng cách xây dựng hoặc xấp xỉ các điểm cố định”. Trong Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề ACM SIGACT-SIGPLAN lần thứ 4 về Nguyên tắc ngôn ngữ lập trình. Trang 238–252. POPL ’77New York, NY, Hoa Kỳ (1977). ACM.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 512950.512973
[9] Patrick Cousot và Radhia Cousot. “Khung giải thích trừu tượng”. Tạp chí logic và tính toán 2, 511–547 (1992).
https:///doi.org/10.1093/logcom/2.4.511
[10] Bruno Blanchet, Patrick Cousot, Radhia Cousot, Jérome Feret, Laurent Mauborgne, Antoine Miné, David Monniaux và Xavier Rival. “Một máy phân tích tĩnh cho phần mềm quan trọng về an toàn”. Thông báo SIGPLAN của ACM 38, 196–207 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 780822.781153
[11] Francesco Logozzo và Manuel Fähndrich. “Ngũ giác: Một miền trừu tượng có quan hệ yếu để xác thực hiệu quả các truy cập mảng”. Khoa học lập trình máy tính 75, 796–807 (2010).
https:///doi.org/10.1016/j.scico.2009.04.004
[12] Timon Gehr, Matthew Mirman, Dana Drachsler-Cohen, Petar Tsankov, Swarat Chaudhuri và Martin Vechev. “AI2: Chứng nhận an toàn và mạnh mẽ của mạng thần kinh với khả năng diễn giải trừu tượng”. Hội nghị chuyên đề của IEEE về bảo mật và quyền riêng tư (SP) năm 2018 Trang 3–18. San Francisco, CA (2018). IEEE.
https:///doi.org/10.1109/SP.2018.00058
[13] Michael A. Nielsen và Isaac L. Chuang. “Tính toán lượng tử và thông tin lượng tử: Phiên bản kỷ niệm 10 năm”. Nhà xuất bản Đại học Cambridge. (2010).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667
[14] Gadi Aleksandrowicz, Thomas Alexander, Panagiotis Barkoutsos, Luciano Bello, Yael Ben-Haim, David Bucher, Francisco Jose Cabrera-Hernández, Jorge Carballo-Franquis, Adrian Chen, Chun-Fu Chen, Jerry M. Chow, Antonio D. Córcoles-Gonzales , 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 Sertage, Albert Frisch, 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, Ali Javadi-Abhari, Naoki Kanazawa, Anton Karazeev, Kevin Krsulich, Peng Liu, Yang Luh, YunHo Maeng, Manoel Marques, Francisco Jose Martín-Fernández, Douglas T. McClure, David McKay, Srujan Meesala, Antonio Mezzacapo, Nikolaj Moll, Diego Moreda Rodríguez, Giacomo Nannicini, Paul Nation , Pauline Ollitrault, Lee James O'Riordan, Hanhee Paik, Jesús Pérez, Anna Phan, Marco Pistoia, Viktor Prutyanov, Max Reuter, Julia Rice, Abdón Rodríguez Davila, Raymond Harry Putra Rudy, Mingi Ryu, Ninad Sathaye, Chris Schnabel, Eddie 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, Wes Turner, Desiree Vogt-Lee , Christophe Vuillot, Jonathan A. Wildstrom, Jessica Wilson, Erick Winston, Christopher Wood, Stephen Wood, Stefan Wörner, Ismail Yunus Akhalwaya và Christa Zoufal. “Qiskit: Khung nguồn mở cho điện toán lượng tử” (2019).
[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 H. van Kerkwijk, Matthew Brett, Allan Haldane, Jaime Fernández del Río, Mark Wiebe, Pearu Peterson, Pierre Gérard-Marchant, Kevin Sheppard, Tyler Reddy, Warren Weckesser, Hameer Abbasi, Christoph Gohlke và Travis E. Oliphant. “Lập trình mảng với NumPy”. Thiên nhiên 585, 357–362 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41586-020-2649-2
[16] Siu Kwan Lam, Antoine Pitrou và Stanley Seibert. “Numba: trình biên dịch Python JIT dựa trên LLVM”. Trong Kỷ yếu Hội thảo lần thứ hai về Cơ sở hạ tầng trình biên dịch LLVM trong HPC. Trang 1–6. LLVM ’15New York, NY, Hoa Kỳ (2015). Hiệp hội máy tính máy tính
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2833157.2833162
[17] Craig Gidney. “Kích thích: mô phỏng mạch ổn định nhanh”. Lượng tử 5, 497 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-06-497
[18] Henry S. Warren. “Niềm vui của hacker”. Addison-Wesley chuyên nghiệp. (2012). Ấn bản lần 2.
https: / / doi.org/ 10.5555 / 2462741
[19] Aleks Kissinger và John van de Wetering. “PyZX: Lý luận bằng sơ đồ tự động quy mô lớn”. Trong Bob Coecke và Matthew Leifer, các biên tập viên, Kỷ yếu Hội nghị quốc tế lần thứ 16 về Vật lý lượng tử và Logic, Đại học Chapman, Orange, CA, Hoa Kỳ, 10-14 tháng 2019 năm 318. Tập 229 của Kỷ yếu điện tử trong Khoa học máy tính lý thuyết, trang 241–2020. Hiệp hội xuất bản mở (XNUMX).
https: / / doi.org/ 10.4204 / EPTCS.318.14
[20] Matthew Amy. “Hướng tới việc xác minh chức năng quy mô lớn của các mạch lượng tử phổ quát”. Thủ tục điện tử trong khoa học máy tính lý thuyết 287, 1–21 (2019).
https: / / doi.org/ 10.4204 / EPTCS.287.1
[21] Nengkun Yu và Jens Palsberg. “Giải thích trừu tượng lượng tử”. Trong Kỷ yếu của Hội nghị quốc tế ACM SIGPLAN lần thứ 42 về thiết kế và triển khai ngôn ngữ lập trình. Trang 542–558. PLDI 2021New York, NY, Hoa Kỳ (2021). Hiệp hội máy tính máy tính
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3453483.3454061
[22] Antoine Mine. “Các miền trừu tượng số quan hệ yếu”. Luận án tiến sĩ (2004). url: https:///www-apr.lip6.fr/ Mine/these/these-color.pdf.
https:///www-apr.lip6.fr/~mine/these/these-color.pdf
[23] Simon Perdrix. “Phân tích sự vướng víu lượng tử dựa trên diễn giải trừu tượng”. Trong Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề quốc tế lần thứ 15 về phân tích tĩnh. Trang 270–282. SAS '08Berlin, Heidelberg (2008). Springer-Verlag.
https://doi.org/10.1007/978-3-540-69166-2_18
[24] Kentaro Honda. “Phân tích sự vướng víu lượng tử trong các chương trình lượng tử bằng cách sử dụng Chủ nghĩa hình thức ổn định”. Thủ tục điện tử trong khoa học máy tính lý thuyết 195 (2015).
https: / / doi.org/ 10.4204 / EPTCS.195.19
[25] Kesha Hietala, Robert Rand, Shih-Han Hung, Liyi Li và Michael Hicks. “Chứng minh các chương trình lượng tử là đúng”. Thủ tục tố tụng quốc tế về tin học của Leibniz (LIPIcs) 193, 21:1–21:19 (2021).
https:///doi.org/10.4230/LIPIcs.ITP.2021.21
[26] Christophe Chareton, Sébastien Bardin, François Bobot, Valentin Perrelle và Benoît Valiron. “Khung xác minh suy diễn tự động cho các chương trình lượng tử xây dựng mạch”. Trong Ngôn ngữ lập trình và hệ thống. Trang 148–177. Nhà xuất bản Quốc tế Springer (2021).
https://doi.org/10.1007/978-3-030-72019-3_6
[27] Mingsheng Ying, Shenggang Ying và Xiaodi Wu. “Bất biến của chương trình lượng tử: Đặc tính và thế hệ”. SIGPLAN Không. 52, 818–832 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3093333.3009840
Trích dẫn
Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2023 / 11-20 15:19:03: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2023-11-20-1185 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây. Trên SAO / NASA ADS không có dữ liệu về các công việc trích dẫn được tìm thấy (lần thử cuối cùng 2023 / 11-20 15:19:04).
Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-20-1185/
- :là
- :không phải
- 1
- 10
- 10th
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 15th
- 16
- 16th
- 17
- 19
- 195
- 1998
- 20
- 2008
- 2012
- 2015
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26%
- 27
- 42nd
- 4th
- 7
- 70
- 75
- 8
- 9
- a
- TÓM TẮT
- truy cập
- ACM
- địa chỉ
- adrian
- đảng phái
- Alexander
- Tất cả
- cho phép
- amy
- an
- phân tích
- và
- Andrew
- Kỷ niệm
- phương pháp tiếp cận
- Mảng
- AS
- Hiệp hội
- At
- nỗ lực
- tác giả
- tác giả
- Tự động
- dựa
- cây bồ đề
- Ngoài
- ngũ cốc
- cây đinh mất đầu
- Nghỉ giải lao
- Bruno
- by
- CA
- gọi là
- cambridge
- CAN
- Chứng nhận
- thách thức
- Charles
- chen
- loại chó giống tàu
- Chris
- Christopher
- tốt nghiệp lớp XNUMX
- bình luận
- Dân chúng
- tính toán
- máy tính
- Khoa học Máy tính
- máy tính
- máy tính
- Hội nghị
- Bao gồm
- xây dựng
- quyền tác giả
- sửa chữa
- Phí Tổn
- có thể
- bao gồm
- Craig
- Vượt qua
- Dana
- Daniel
- dữ liệu
- David
- các
- hân hoan
- chứng minh
- Thiết kế
- Diego
- thảo luận
- miền
- lĩnh vực
- douglas
- suốt trong
- e
- phiên bản
- biên tập viên
- hiệu lực
- hiệu quả
- hiệu quả
- điện tử
- sự vướng víu
- eric
- thành lập
- eugene
- độc quyền
- hiện tại
- số mũ
- mở rộng
- NHANH
- Trong
- tìm thấy
- Khung
- khung
- Francisco
- từ
- chức năng
- Gates
- thế hệ
- tảng xanh
- Nhóm
- harvard
- henry
- người
- Tuy nhiên
- hpc
- HTTPS
- treo
- ý tưởng
- IEEE
- if
- hình ảnh
- thực hiện
- thực hiện
- quan trọng
- in
- Bao gồm
- thông tin
- Cơ sở hạ tầng
- tổ chức
- thú vị
- nội bộ
- Quốc Tế
- giải thích
- trong
- giới thiệu
- ivan
- james
- JavaScript
- JIT
- JOE
- nhà vệ sinh
- jonathan
- tạp chí
- John
- julia
- tháng sáu
- Key
- Lâm
- Ngôn ngữ
- Ngôn ngữ
- lớn
- quy mô lớn
- Họ
- ít nhất
- Rời bỏ
- Lee
- Li
- Giấy phép
- logic
- thua
- máy móc thiết bị
- Marco
- dấu
- một giống én
- matthew
- tối đa
- max-width
- đo
- Michael
- kiểu mẫu
- tháng
- quốc gia
- Thiên nhiên
- mạng
- thần kinh
- mạng thần kinh
- Không
- bình thường
- Tháng mười một
- tiểu thuyết
- cục mịch
- NY
- xảy ra
- of
- oliver
- on
- mở
- mã nguồn mở
- Hoạt động
- or
- trái cam
- nguyên
- vfoXNUMXfipXNUMXhfpiXNUMXufhpiXNUMXuf
- Kết quả
- trang
- Giấy
- patrick
- paul
- Peterson
- Bằng tiến sĩ
- vật lý
- Vật lý
- đá
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- Độ chính xác
- trình bày
- nhấn
- nguyên tắc
- riêng tư
- Kỷ yếu
- chuyên nghiệp
- Lập trình
- ngôn ngữ lập trình
- Khóa Học
- tài sản
- công bố
- nhà xuất bản
- Xuất bản
- Python
- khí công
- Quantum
- máy tính lượng tử
- Tính toán lượng tử
- rối lượng tử
- thông tin lượng tử
- vật lý lượng tử
- R
- Ralf
- rand
- gần đây
- Giảm
- tài liệu tham khảo
- đăng ký
- vẫn còn
- báo cáo
- đại diện
- xem xét
- Gạo
- Đua tranh
- ROBERT
- sự mạnh mẽ
- thời gian chạy
- s
- Sự An Toàn
- Salvador
- San
- San Francisco
- Quy mô
- Khoa học
- Khoa học và Công nghệ
- scott
- scott aaronson
- Thứ hai
- an ninh
- Sheppard
- silva
- Simon
- mô phỏng
- mô phỏng
- duy nhất
- Phần mềm
- Stanley
- Tiểu bang
- tĩnh
- stefan
- Stephen
- như vậy
- Hội nghị chuyên đề
- hệ thống
- Kỹ thuật
- kỹ thuật
- Công nghệ
- việc này
- Sản phẩm
- cung cấp their dịch
- lý thuyết
- luận văn
- điều này
- Yêu sách
- đến
- công cụ
- tyler
- loại
- Dưới
- thống nhât
- phổ cập
- trường đại học
- URL
- us
- US
- sử dụng
- xác nhận
- Xác minh
- thông qua
- khối lượng
- muốn
- chổ nuôi thỏ
- là
- we
- Wilson
- với
- gỗ
- công trinh
- hội thảo
- wu
- năm
- YING
- york
- zephyrnet
- Zurich