Phép đo nhóm chồng chéo: Một khung thống nhất để đo trạng thái lượng tử

Phép đo nhóm chồng chéo: Một khung thống nhất để đo trạng thái lượng tử

Dấu thời gian: ngày 13 tháng 2023 năm 6 32:XNUMX sáng
Phép đo nhóm chồng chéo: Một khung thống nhất để đo các trạng thái lượng tử PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Bujiao Wu1,2, Kim Chiêu Tôn3,1, Tề Hoàng4,1, và Tiểu Nguyên1,2

1Trung tâm nghiên cứu biên giới máy tính, Đại học Bắc Kinh, Bắc Kinh 100871, Trung Quốc
2Trường Khoa học Máy tính, Đại học Bắc Kinh, Bắc Kinh 100871, Trung Quốc
3Phòng thí nghiệm Clarendon, Đại học Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PU, Vương quốc Anh
4Trường Vật lý, Đại học Bắc Kinh, Bắc Kinh 100871, Trung Quốc

Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.

Tóm tắt

Các thuật toán lượng tử được thiết kế cho các hệ nhiều vật lượng tử thực tế, chẳng hạn như hóa học và vật liệu, thường yêu cầu một số lượng lớn phép đo Hamilton. Khai thác các ý tưởng khác nhau, chẳng hạn như lấy mẫu quan trọng, khả năng tương thích có thể quan sát được hoặc bóng tối cổ điển của các trạng thái lượng tử, các sơ đồ đo lường tiên tiến khác nhau đã được đề xuất để giảm đáng kể chi phí đo lường lớn. Tuy nhiên, các cơ chế giảm chi phí cơ bản dường như khác biệt với nhau và làm thế nào để tìm ra kế hoạch tối ưu một cách có hệ thống vẫn là một thách thức quan trọng. Ở đây, chúng tôi giải quyết thách thức này bằng cách đề xuất một khuôn khổ thống nhất về các phép đo lượng tử, kết hợp các phương pháp đo lường tiên tiến như những trường hợp đặc biệt. Khung của chúng tôi cho phép chúng tôi giới thiệu một sơ đồ chung – phép đo nhóm chồng chéo, đồng thời khai thác các lợi thế của hầu hết các phương pháp hiện có. Một cách hiểu trực quan về sơ đồ là phân chia các phép đo thành các nhóm chồng chéo với mỗi nhóm bao gồm các phép đo tương thích. Chúng tôi cung cấp các chiến lược nhóm rõ ràng và xác minh bằng số hiệu suất của nó đối với những người Hamilton phân tử khác nhau với tối đa 16 qubit. Kết quả số của chúng tôi cho thấy những cải tiến đáng kể so với các chương trình hiện có. Công việc của chúng tôi mở đường cho phép đo lượng tử hiệu quả và xử lý lượng tử nhanh với các thiết bị lượng tử hiện tại và ngắn hạn.

► Dữ liệu BibTeX

► Tài liệu tham khảo

[1] Scott Aaronson. Chụp cắt lớp bóng của các trạng thái lượng tử. Tạp chí Điện toán SIAM, 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, và Anirvan M Sengupta. Chụp cắt lớp bóng dựa trên povm hoàn chỉnh về mặt thông tin, năm 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 và Garnet Kin-Lic Chan. Mô phỏng lượng tử độ sâu thấp của vật liệu. vật lý. Rev. X, 8: 011044, tháng 2018 năm 10.1103. 8.011044/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​8.011044/​PhysRevX.XNUMX.
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, và Alán Aspuru-Guzik. Thuật toán lượng tử (nisq) quy mô trung bình ồn ào, năm 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 và Patrick J. Coles. Bộ giải tuyến tính lượng tử biến thiên, 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 và Jay M. Gambetta. Giảm thiểu lỗi đo lường trong các thí nghiệm đa qubit. vật lý. Rev. A, 103: 042605, tháng 2021 năm 10.1103. 103.042605/​PhysRevA.10.1103. URL https://​/​doi.org/​103.042605/​PhysRevA.XNUMX.
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 và Alán Aspuru-Guzik. Hóa học lượng tử trong thời đại điện toán lượng tử. Đánh giá về hóa chất, 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 và Leandro Aolita. Tái tạo các trạng thái lượng tử với các mô hình thế hệ. 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. Các thuật toán lượng tử biến thiên. 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 và Steven T. Flammia. Ước tính bóng mạnh mẽ. PRX Quantum, 2: 030348, tháng 2021 năm 10.1103. 2.030348/PRXQuantum.10.1103. URL https://​/​doi.org/​2.030348/​PRXQuantum.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030348

[11] Kenny Choo, Antonio Mezzacapo, và Giuseppe Carleo. Trạng thái mạng thần kinh Fermionic cho cấu trúc điện tử ab-initio. Truyền thông tự nhiên, 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 và Andrew Sornborger. Chuyển tiếp nhanh đa dạng cho mô phỏng lượng tử ngoài thời gian kết hợp. 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 và I. Siddiqi. Tính toán phổ phân tử trên bộ xử lý lượng tử với thuật toán chống lỗi. vật lý. Rev. X, 8: 011021, tháng 2018 năm 10.1103. 8.011021/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​8.011021/​PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011021

[14] Benjamin Commeau, M. Cerezo, Zoë Holmes, Lukasz Cincio, Patrick J. Coles và Andrew Sornborger. Đường chéo Hamilton biến đổi cho mô phỏng lượng tử động, 2020. URL https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2009.02559.
https: / / doi.org/ 10.48550 / arXiv.2009.02559

[15] Jordan Cotler và Frank Wilczek. Chụp cắt lớp chồng lấp lượng tử. vật lý. Rev. Lett., 124: 100401, tháng 2020 năm 10.1103. 124.100401/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​124.100401/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.100401

[16] Ophelia Crawford, Barnaby van Straaten, Daochen Wang, Thomas Parks, Earl Campbell và Stephen Brierley. Phép đo lượng tử hiệu quả của các toán tử pauli khi có lỗi lấy mẫu hữu hạn. Lượng tử, 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 và P. Lougovski. Điện toán lượng tử đám mây của một hạt nhân nguyên tử. vật lý. Rev. Lett., 120: 210501, tháng 2018 năm 10.1103. 120.210501/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​120.210501/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.210501

[18] Suguru Endo, Simon C. Benjamin và Ying Li. Giảm thiểu lỗi lượng tử thực tế cho các ứng dụng trong tương lai gần. vật lý. Rev. X, 8: 031027, tháng 2018 năm 10.1103. 8.031027/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​8.031027/​PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031027

[19] Suguru Endo, Jinzhao Sun, Ying Li, Simon C. Benjamin và Xiao Yuan. Mô phỏng lượng tử biến đổi của các quá trình chung. vật lý. Rev. Lett., 125: 010501, tháng 2020 năm 10.1103. 125.010501/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​125.010501/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.010501

[20] Suguru Endo, Zhenyu Cai, Simon C. Benjamin và Xiao Yuan. Các thuật toán lai lượng tử-cổ điển và giảm thiểu lỗi lượng tử. Tạp chí Hiệp hội Vật lý Nhật Bản, 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, và Yuya O. Nakagawa. Bộ giải riêng lượng tử biến thiên sâu: Một phương pháp phân chia để giải quyết một vấn đề lớn hơn với các máy tính lượng tử kích thước nhỏ hơn. PRX Quantum, 3: 010346, tháng 2022 năm 10.1103. 3.010346/PRXQuantum.10.1103. URL https://​/​doi.org/​3.010346/​PRXQuantum.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.010346

[22] Joe Gibbs, Kaitlin Gili, Zoë Holmes, Benjamin Commeau, Andrew Arrasmith, Lukasz Cincio, Patrick J. Coles và Andrew Sornborger. Mô phỏng thời gian dài với độ trung thực cao trên phần cứng lượng tử, năm 2021. URL https://​/​arxiv.org/​abs/​2102.04313.
arXiv: 2102.04313

[23] Tudor Giurgica-Tiron, Yousef Hindy, Ryan LaRose, Andrea Mari và William J. Zeng. Phép ngoại suy nhiễu số không để giảm thiểu lỗi lượng tử. Vào năm 2020, Hội nghị Quốc tế IEEE về Điện toán và Kỹ thuật Lượng tử (QCE), trang 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, và Frederic T Chong. Giảm thiểu việc chuẩn bị trạng thái trong bộ giải riêng lượng tử biến thiên bằng cách phân vùng thành các họ giao hoán. 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, và Nicholas J Mayhall. Một thuật toán biến thiên thích ứng cho các mô phỏng phân tử chính xác trên máy tính lượng tử. Nature com., 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. Bóng pauli thích ứng để ước tính năng lượng, năm 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 và Antonio Mezzacapo. Các phép đo của hamiltonian lượng tử với các bóng cổ điển sai lệch cục bộ. 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 và Christian F. Roos. Tính toán hóa học lượng tử trên một mô phỏng lượng tử bẫy ion. vật lý. Rev. X, 8: 031022, tháng 2018 năm 10.1103. 8.031022/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​8.031022/​PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031022

[29] Oscar Higgott, Daochen Wang và Stephen Brierley. Tính toán lượng tử biến thiên của các trạng thái kích thích. Lượng tử, 3: 156, tháng 2019 năm 2521. ISSN 327-10.22331X. 2019/​q-07-01-156-10.22331. URL https://​/​doi.org/​2019/​q-07-01-156-XNUMX.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-07-01-156

[30] Stefan Hillmich, Charles Hadfield, Rudy Raymond, Antonio Mezzacapo và Robert Wille. Sơ đồ quyết định cho các phép đo lượng tử với các mạch nông. Vào năm 2021, Hội nghị Quốc tế IEEE về Điện toán và Kỹ thuật Lượng tử (QCE), trang 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 và John Preskill. Dự đoán nhiều tính chất của một hệ thống lượng tử từ rất ít phép đo Vật lý Tự nhiên, 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, và Patrick Rebentrost. Các thuật toán lượng tử ngắn hạn cho các hệ phương trình tuyến tính có hàm mất mát hồi quy. Tạp chí Vật lý mới, 23(11): 113021, tháng 2021 năm 10.1088a. 1367/​2630-325/​ac10.1088f. URL https://​/​doi.org/​1367/​2630-325/​acXNUMXf.
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ac325f

[33] Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng và John Preskill. Ước tính hiệu quả các quan sát pauli bằng cách khử ngẫu nhiên. vật lý. Rev. Lett., 127: 030503, tháng 2021 năm 10.1103b. 127.030503/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​127.030503/​PhysRevLett.XNUMX.
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 và Ryan Babbush. Các phép đo hiệu quả và đàn hồi tiếng ồn cho hóa học lượng tử trên máy tính lượng tử ngắn hạn. npj Thông tin lượng tử, 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, và Vladyslav Verteletskyi. Cách tiếp cận phân vùng đơn nhất cho vấn đề đo lường trong phương pháp bộ giải riêng lượng tử biến phân. Tạp chí lý thuyết hóa học và tính toán, 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, và Ilya G Ryabinkin. Sửa đổi quy trình đo lường trong bộ giải mã riêng lượng tử biến thiên: có thể giảm số lượng toán tử được đo riêng biệt không? Khoa học hóa học, 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 và Michele Mosca. Phân vùng Pauli đối với các bộ cổng, 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 và Jay M Gambetta. Bộ giải riêng lượng tử biến thiên hiệu quả về phần cứng cho các phân tử nhỏ và nam châm lượng tử. Thiên nhiên, 549 (7671): 242–246, 2017. 10.1038/​nature23879. URL https://​/​doi.org/​10.1038/​nature23879.
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên23879

[39] Ying Li và Simon C. Benjamin. Trình giả lập lượng tử biến thiên hiệu quả kết hợp giảm thiểu lỗi tích cực. vật lý. Rev. X, 7: 021050, tháng 2017 năm 10.1103. 7.021050/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​7.021050/​PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021050

[40] Jin-Guo Liu, Yi-Hong Zhang, Yuan Wan và Lei Wang. Bộ giải riêng lượng tử đa dạng với ít qubit hơn. vật lý. Rev. Research, 1: 023025, tháng 2019 năm 10.1103. 1.023025/​PhysRevResearch.10.1103. URL https://​/​doi.org/​1.023025/​PhysRevResearch.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.023025

[41] He Ma, Marco Govoni và Giulia Galli. Mô phỏng lượng tử của vật liệu trên máy tính lượng tử ngắn hạn. npj Tài liệu tính toán, 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 và Xiao Yuan. Mô phỏng lượng tử dựa trên ansatz biến thể của quá trình tiến hóa thời gian tưởng tượng. npj Thông tin lượng tử, 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 và Xiao Yuan. Hóa học tính toán lượng tử. Linh mục Mod. Phys., 92: 015003, tháng 2020 năm 10.1103. 92.015003/​RevModPhys.10.1103. URL https://​/​doi.org/​92.015003/​RevModPhys.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.92.015003

[44] Jarrod R McClean, Jonathan Romero, Ryan Babbush và Alán Aspuru-Guzik. Lý thuyết về các thuật toán lượng tử lai biến phân. Tạp chí Vật lý mới, 18(2): 023023, tháng 2016 năm 10.1088. 1367/​2630-18/​2/​023023/​10.1088. URL https://​/​doi.org/​1367/​2630-18/​2/​023023/​XNUMX.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​2/​023023

[45] Jarrod R McClean, Mollie E Kimchi-Schwartz, Jonathan Carter và Wibe A de Jong. Hệ thống phân cấp cổ điển lượng tử lai để giảm thiểu sự mất kết hợp và xác định trạng thái kích thích. Đánh giá vật lý 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 và Hartmut Neven. Giải mã các lỗi lượng tử với các mở rộng không gian con. 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. Tối ưu hóa lượng tử bằng thuật toán biến phân trên các thiết bị lượng tử ngắn hạn. Khoa học và Công nghệ Lượng tử, 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, và Keisuke Fujii. Bộ giải lượng tử biến thiên tìm kiếm không gian con cho các trạng thái kích thích. Nghiên cứu Đánh giá Vật lý, 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 và K Birgitta Whaley. Mạng hoán đổi tổng quát cho điện toán lượng tử ngắn hạn, năm 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 và JM Martinis. Mô phỏng lượng tử có thể mở rộng của năng lượng phân tử. Vật lý. Bản sửa đổi X, 6: 031007, tháng 2016 năm 10.1103. 6.031007/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​6.031007/​PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031007

[51] Matthew Otten và Stephen K. Gray. Tính toán các lỗi trong thuật toán lượng tử thông qua giảm lỗi riêng lẻ. 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 và Jeremy L O'brien. Một bộ giải giá trị riêng biến thiên trên bộ xử lý lượng tử quang tử. Nature com., 5: 4213, 2014. 10.1038/​ncomms5213. URL https://​/​doi.org/​10.1038/​ncomms5213.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213

[53] John Preskill. Điện toán lượng tử trong kỷ nguyên nisq và hơn thế nữa. Lượng tử, 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, Cộng tác viên*†, Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B Buckley, et al. Hartree-fock trên máy tính lượng tử qubit siêu dẫn. Khoa học, 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 và Jarrod McClean. Áp dụng các ràng buộc biên fermionic cho các thuật toán lượng tử lai. Tạp chí Vật lý mới, 20(5): 053020, tháng 2018 năm 10.1088. 1367/​2630-919/​aab10.1088. URL https://​/​doi.org/​1367/​2630-919/​aabXNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aab919

[56] Ariel Shlosberg, Andrew J. Jena, Priyanka Mukhopadhyay, Jan F. Haase, Felix Leditzky và Luca Dellantonio. Ước tính thích ứng của vật thể quan sát lượng tử, năm 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 và Ying Li. Giảm thiểu lỗi lượng tử dựa trên học tập. PRX Quantum, 2: 040330, tháng 2021 năm 10.1103. 2.040330/PRXQuantum.10.1103. URL https://​/​doi.org/​2.040330/​PRXQuantum.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040330

[58] GI Struchalin, Ya. A. Zagorovskii, EV Kovlakov, SS Straupe và SP Kulik. Ước tính thực nghiệm các thuộc tính trạng thái lượng tử từ các bóng cổ điển. PRX Quantum, 2: 010307, ​​tháng 2021 năm 10.1103. 2.010307/PRXQuantum.10.1103. URL https://​/​doi.org/​2.010307/​PRXQuantum.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010307

[59] Jinzhao Sun, Xiao Yuan, Takahiro Tsunoda, Vlatko Vedral, Simon C. Benjamin và Suguru Endo. Giảm thiểu tiếng ồn thực tế trong các thiết bị lượng tử quy mô trung gian ồn ào thực tế. vật lý. Rev. Đã áp dụng, 15: 034026, tháng 2021 năm 10.1103. 15.034026/​PhysRevApplied.10.1103. URL https://​/​doi.org/​15.034026/​PhysRevApplied.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.15.034026

[60] Jinzhao Sun, Suguru Endo, Huiping Lin, Patrick Hayden, Vlatko Vedral và Xiao Yuan. Mô phỏng lượng tử nhiễu loạn, tháng 2022 năm 10.1103. URL https://​/​doi.org/​129.120505/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.120505

[61] Kristan Temme, Sergey Bravyi và Jay M. Gambetta. Giảm thiểu lỗi cho các mạch lượng tử có độ sâu ngắn. vật lý. Rev. Lett., 119: 180509, tháng 2017 năm 10.1103. 119.180509/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​119.180509/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.180509

[62] Giacomo Torlai, Guglielmo Mazzola, Juan Carrasquilla, Matthias Troyer, Roger Melko và Giuseppe Carleo. Chụp cắt lớp trạng thái lượng tử mạng thần kinh. 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] Giacomo Torlai, Guglielmo Mazzola, Giuseppe Carleo và Antonio Mezzacapo. Đo lường chính xác các vật thể quan sát lượng tử bằng các công cụ ước tính mạng thần kinh. vật lý. Rev. Res., 2: 022060, tháng 2020 năm 10.1103. 2.022060/​PhysRevResearch.10.1103. URL https://​/​doi.org/​2.022060/​PhysRevResearch.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.022060

[64] Harish J Vallury, Michael A Jones, Charles D Hill, và Lloyd CL Hollenberg. Hiệu chỉnh khoảnh khắc được tính toán lượng tử cho các ước tính biến thiên. Lượng tử, 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, và Artur F Izmaylov. Tối ưu hóa phép đo trong bộ giải riêng lượng tử biến thiên bằng cách sử dụng lớp phủ cụm tối thiểu. Tạp chí vật lý hóa học, 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 và Patrick J Coles. Các cao nguyên cằn cỗi do tiếng ồn trong các thuật toán lượng tử đa dạng. Truyền thông tự nhiên, 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 và Matthias Troyer. Tiến tới các thuật toán biến phân lượng tử thực tế. vật lý. Rev. A, 92: 042303, tháng 2015 năm 10.1103. 92.042303/​PhysRevA.10.1103. URL https://​/​doi.org/​92.042303/​PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.042303

[68] Xiaosi Xu, Jinzhao Sun, Suguru Endo, Ying Li, Simon C. Benjamin và Xiao Yuan. Các thuật toán biến phân cho đại số tuyến tính. Bản tin Khoa học, 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 và Claudio Chamon. Tối ưu hóa các thuật toán lượng tử biến phân sử dụng nguyên lý tối thiểu của Pontryagin. Vật lý. Rev. X, 7: 021027, tháng 2017 năm 10.1103. 7.021027/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​7.021027/​PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021027

[70] Tzu-Ching Yen, Vladyslav Verteletskyi, và Artur F Izmaylov. Đo tất cả các toán tử tương thích trong một loạt phép đo đơn qubit bằng cách sử dụng các phép biến đổi đơn vị. Tạp chí lý thuyết và tính toán hóa học, 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, và Artur F Izmaylov. Những cải tiến mang tính quyết định của phép đo lượng tử với việc nhóm các toán tử tương thích, phép biến đổi phi cục bộ và ước tính hiệp phương sai, năm 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 và Simon C Benjamin. Lý thuyết mô phỏng lượng tử biến phân. Lượng tử, 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 và You Zhou. Mô phỏng lượng tử với các mạng tensor lai. vật lý. Rev. Lett., 127: 040501, tháng 2021 năm 10.1103. 127.040501/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​127.040501/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.040501

[74] Ting Zhang, Jinzhao Sun, Xiao-xu Fang, Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan và He Lu. Thí nghiệm đo trạng thái lượng tử với bóng cổ điển. vật lý. Rev. Lett., 127: 200501, tháng 2021 năm 10.1103. 127.200501/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​127.200501/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.200501

[75] Zi-Jian Zhang, Jinzhao Sun, Xiao Yuan và Man-Hong Yung. Mô phỏng hamiltonian ở độ sâu thấp bằng công thức sản phẩm thích ứng, 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 và Peter J. Love. Giảm phép đo trong các thuật toán lượng tử biến phân. vật lý. Rev. A, 101: 062322, tháng 2020 năm 10.1103. 101.062322/​PhysRevA.10.1103. URL https://​/​doi.org/​101.062322/​PhysRevA.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.062322

[77] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin và Akimasa Miyake. Chụp cắt lớp một phần Fermionic qua bóng cổ điển. vật lý. Rev. Lett., 127: 110504, tháng 2021 năm 10.1103. 127.110504/​PhysRevLett.10.1103. URL https://​/​doi.org/​127.110504/​PhysRevLett.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.110504

[78] Leo Zhou, Sheng-Tao Wang, Soonwon Choi, Hannes Pichler và Mikhail D. Lukin. Thuật toán tối ưu hóa gần đúng lượng tử: Hiệu suất, cơ chế và triển khai trên các thiết bị ngắn hạn. vật lý. Rev. X, 10: 021067, tháng 2020 năm 10.1103. 10.021067/​PhysRevX.10.1103. URL https://​/​doi.org/​10.021067/​PhysRevX.XNUMX.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.10.021067

Trích dẫn

[1] Kouhei Nakaji, Suguru Endo, Yuichiro Matsuzaki và Hideaki Hakoshima, “Tối ưu hóa phép đo mô phỏng lượng tử biến phân bằng bóng cổ điển và khử ngẫu nhiên”, arXiv: 2208.13934.

[2] Dax Enshan Koh và Sabee Grewal, “Những cái bóng cổ điển có tiếng ồn”, arXiv: 2011.11580.

[3] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin và Akimasa Miyake, “Chụp cắt lớp một phần Fermionic thông qua bóng cổ điển”, Thư đánh giá vật lý 127 11, 110504 (2021).

[4] Daniel McNulty, Filip B. Maciejewski và Michał Oszmaniec, “Ước tính lượng tử Hamilton thông qua các phép đo chung của các vật thể quan sát không di chuyển ồn ào”, arXiv: 2206.08912.

[5] Masaya Kohda, Ryosuke Imai, Keita Kanno, Kosuke Mitarai, Wataru Mizukami, và Yuya O. Nakagawa, “Ước tính giá trị kỳ vọng lượng tử bằng lấy mẫu cơ sở tính toán”, Nghiên cứu đánh giá vật lý 4 3, 033173 (2022).

[6] Junyu Liu, Zimu Li, Han Zheng, Xiao Yuan và Jinzhao Sun, “Hướng tới thuật toán lượng tử Jordan-Lee-Preskill biến thiên”, Học máy: Khoa học và Công nghệ 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 và Antonio Mezzacapo, “Các giải pháp gần đúng của các bài toán tổ hợp thông qua sự thư giãn lượng tử”, arXiv: 2111.03167.

[8] Ting Zhang, Jinzhao Sun, Xiao-xu Fang, Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan và He Lu, “Thử nghiệm phép đo trạng thái lượng tử với bóng cổ điển”, Thư đánh giá vật lý 127 20, 200501 (2021).

[9] Tzu-Ching Yen, Aadithya Ganeshram, và Artur F. Izmaylov, “Những cải tiến xác định của các phép đo lượng tử với việc nhóm các toán tử tương thích, các phép biến đổi phi cục bộ và ước tính hiệp phương sai”, arXiv: 2201.01471.

[10] Kaifeng Bu, Dax Enshan Koh, Roy J. Garcia và Arthur Jaffe, “Những cái bóng cổ điển với các tập hợp đơn nhất bất biến Pauli”, arXiv: 2202.03272.

[11] Weitang Li, Zigeng Huang, Changsu Cao, Yifei Huang, Zhigang Shuai, Xiaoming Sun, Jinzhao Sun, Xiao Yuan và Dingshun Lv, “Hướng tới mô phỏng nhúng lượng tử thực tế của các hệ thống hóa học thực tế trên máy tính lượng tử thời gian ngắn”, arXiv: 2109.08062.

[12] Ariel Shlosberg, Andrew J. Jena, Priyanka Mukhopadhyay, Jan F. Haase, Felix Leditzky và Luca Dellantonio, “Ước tính thích ứng của các vật thể quan sát lượng tử”, arXiv: 2110.15339.

[13] Zi-Jian Zhang, Jinzhao Sun, Xiao Yuan và Man-Hong Yung, “Mô phỏng Hamilton có độ sâu thấp bằng công thức sản phẩm thích ứng”, arXiv: 2011.05283.

[14] Yusen Wu, Bujiao Wu, Jingbo Wang và Xiao Yuan, “Lợi thế có thể chứng minh được trong việc học pha lượng tử thông qua Alphatron hạt nhân lượng tử”, arXiv: 2111.07553.

[15] Daniel Miller, Laurin E. Fischer, Igor O. Sokolov, Panagiotis Kl. Barkoutsos và Ivano Tavernelli, “Mạch đường chéo được điều chỉnh theo phần cứng”, arXiv: 2203.03646.

[16] Zhenhuan Liu, Pei Zeng, You Zhou và Mile Gu, “Đặc trưng mối tương quan trong các hệ lượng tử nhiều phần thông qua các phép đo ngẫu nhiên cục bộ”, Đánh giá vật lý A 105 2, 022407 (2022).

[17] William Kirby, Mario Motta và Antonio Mezzacapo, “Phương pháp Lanczos chính xác và hiệu quả trên máy tính lượng tử”, arXiv: 2208.00567.

[18] Marco Majland, Rasmus Berg Jensen, Mads Greisen Højlund, Nikolaj Thomas Zinner và Ove Christiansen, “Tối ưu hóa thời gian chạy cho cấu trúc rung động trên máy tính lượng tử: tọa độ và sơ đồ đo lường”, arXiv: 2211.11615.

[19] Seonghoon Choi, Ignacio Loaiza, và Artur F. Izmaylov, “Các mảnh fermionic lỏng để tối ưu hóa các phép đo lượng tử của người Hamilton điện tử trong bộ giải riêng lượng tử biến thiên”, arXiv: 2208.14490.

[20] Tianren Gu, Xiao Yuan và Bujiao Wu, “Các sơ đồ đo lường hiệu quả cho các hệ bosonic”, arXiv: 2210.13585.

[21] You Zhou và Qing Liu, “Phân tích hiệu suất của ước tính bóng nhiều lần chụp”, arXiv: 2212.11068.

[22] Xiao-Ming Zhang, Zixuan Huo, Kecheng Liu, Ying Li và Xiao Yuan, “Trình biên dịch mạch ngẫu nhiên không thiên vị cho mô phỏng Hamilton phụ thuộc vào thời gian”, arXiv: 2212.09445.

[23] Alexander Gresch và Martin Kliesch, “Ước tính năng lượng hiệu quả được đảm bảo của những người Hamilton nhiều cơ thể lượng tử bằng cách sử dụng ShadowGrouping”, arXiv: 2301.03385.

[24] Andrew Jena, Scott N. Genin và Michele Mosca, “Tối ưu hóa phép đo bộ giải riêng-lượng tử-biến thiên bằng cách phân vùng toán tử Pauli bằng cách sử dụng cổng Clifford đa qubit trên phần cứng lượng tử quy mô trung gian ồn ào”, Đánh giá vật lý A 106 4, 042443 (2022).

Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2023 / 01-13 11:36:07). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.

Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2023 / 01-13 11:36:05: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2023 / 01-13-896 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây.

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.

Dấu thời gian:

Thêm từ Tạp chí lượng tử