1পদার্থবিদ্যা বিভাগ, ইম্পেরিয়াল কলেজ লন্ডন, লন্ডন SW7 2AZ, UK
2কোরিয়া ইনস্টিটিউট ফর অ্যাডভান্সড স্টাডি, সিউল, 02455, কোরিয়া
3কম্পিউটিং বিভাগ, ইম্পেরিয়াল কলেজ লন্ডন, লন্ডন SW7 2AZ, UK
4স্কুল অফ ফিজিক্স অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোনমি, ইউনিভার্সিটি অফ লিডস, লিডস, LS2 9JT, UK
এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.
বিমূর্ত
ক্লাসিক্যাল পদ্ধতির মাধ্যমে ফলাফলের সম্ভাব্যতা অনুমান কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ডিভাইসগুলিকে যাচাই করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ। যেকোন কোয়ান্টাম সার্কিটের ফলাফলের সম্ভাব্যতা মন্টে কার্লো স্যাম্পলিং ব্যবহার করে অনুমান করা যেতে পারে, যেখানে সার্কিট ফ্রেমের উপস্থাপনায় উপস্থিত নেতিবাচকতার পরিমাণ একটি নির্দিষ্ট নির্ভুলতা অর্জনের জন্য প্রয়োজনীয় নমুনার সংখ্যার উপর ওভারহেডকে পরিমাপ করে। এই কাগজে, আমরা দুটি ক্লাসিক্যাল সাব-রুটিন প্রস্তাব করি: সার্কিট গেট মার্জিং এবং ফ্রেম অপ্টিমাইজেশন, যা নমুনা ওভারহেড কমাতে সার্কিট উপস্থাপনাকে অপ্টিমাইজ করে। আমরা দেখাই যে উভয় সাব-রুটিনের রানটাইম সার্কিটের আকার এবং গেটের গভীরতায় বহুপদে স্কেল করে। আমাদের পদ্ধতিগুলি সাধারণ সার্কিটের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, গেট সেট, কুডিট মাত্রা এবং সার্কিটের উপাদানগুলির জন্য নির্বাচিত ফ্রেম উপস্থাপনা নির্বিশেষে। আমরা সাংখ্যিকভাবে দেখাই যে আমাদের পদ্ধতিগুলি ক্লিফোর্ড+$T$ এবং হার-র্যান্ডম গেটগুলির সাথে র্যান্ডম সার্কিটের সমস্ত পরীক্ষিত ক্ষেত্রে নেতিবাচকতা ওভারহেডে উন্নত স্কেলিং প্রদান করে এবং আমাদের পদ্ধতিগুলির কার্যকারিতা পূর্বের অর্ধ-সম্ভাব্যতা সিমুলেটরগুলির সাথে অনুকূলভাবে তুলনা করে নন-ক্লিফোর্ড গেট বৃদ্ধি পায়।
বৈশিষ্ট্যযুক্ত চিত্র: একটি খেলনা সার্কিটে আমাদের রুটিনের স্কেচ। প্রথম ধাপ (a) $rightarrow$ (b) হল গেট মার্জিং, এখানে $n = 2$ দিয়ে প্রয়োগ করা হয়েছে। ইনপুট এবং আউটপুট তারগুলি ভাগ করে নেওয়া গেটগুলি চিত্রে চিত্রিত পরিকল্পিত উপায়ে একত্রিত হয়৷ দ্বিতীয় ধাপ (b) $rightarrow$ (c) হল ফ্রেম অপটিমাইজেশন, এখানে $ell= 2$ দিয়ে একটি ব্লক $B$-এ তিনটি একত্রিত গেট সমন্বিত করা হয়েছে। অপ্টিমাইজেশানের ফলে আপডেটেড ফ্রেম $G_4, G_7$ হয়, বাকি ফ্রেমগুলি যেগুলি ব্লক $B$ কে সার্কিটের বাকি উপাদানগুলির সাথে সংযুক্ত করে এই অপ্টিমাইজেশান চক্রে অপরিবর্তিত থাকে৷
জনপ্রিয় সংক্ষিপ্তসার
► বিবিটেক্স ডেটা
। তথ্যসূত্র
[1] আরপি ফাইনম্যান, তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার আন্তর্জাতিক জার্নাল 21, 467 (1982)।
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02650179
[2] J. Preskill, "40 বছর পরে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং," (2021), arXiv:2106.10522।
arXiv: 2106.10522
[3] আর. জোজসা এবং এমভি ডেন নেস্ট, কোয়ান্টাম ইনফ। কম্পিউট 14, 633 (2014)।
[4] DE Koh, কোয়ান্টাম তথ্য। কম্পিউট 17, 262–282 (2017)।
[5] S. Aaronson, A. Bouland, G. Kuperberg, and S. Mehraban (Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 2017) p. 317-327।
[6] M. Hebenstreit, R. Jozsa, B. Kraus, এবং S. Strelchuk, Phys. Rev. A 102, 052604 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 102.052604
[7] এম. যোগনাথন, আর. জোজসা, এবং এস. স্ট্রেলচুক, প্রসিডিংস অফ দ্য রয়্যাল সোসাইটি এ: গাণিতিক, শারীরিক এবং প্রকৌশল বিজ্ঞান 475, 20180427 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / RSSpa.2018.0427
[8] S. Aaronson এবং A. Arkhipov, "রৈখিক অপটিক্সের গণনাগত জটিলতা," (2010), arXiv:1011.3245।
arXiv: 1011.3245
[9] MJ Bremner, R. Jozsa, and DJ Shepherd, Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 467, 459 (2011)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / RSSpa.2010.0301
[10] T. Morimae, K. Fujii, এবং JF Fitzsimons, Phys. রেভ. লেট। 112, 130502 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .112.130502
[11] MJ Bremner, A. Montanaro, এবং DJ Shepherd, Phys. রেভ. লেট। 117, 080501 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .117.080501
[12] X. গাও, S.-T. ওয়াং, এবং এল.-এম. ডুয়ান, ফিজ। রেভ. লেট। 118, 040502 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .118.040502
[13] J. Bermejo-Vega, D. Hangleiter, M. Schwarz, R. Raussendorf, এবং J. Eisert, Phys. রেভ. X 8, 021010 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .8.021010 XNUMX
[14] কে. ফুজি, এইচ. কোবায়াশি, টি. মোরিমা, এইচ. নিশিমুরা, এস. তামেটে, এবং এস. তানি, ফিজ৷ রেভ. লেট। 120, 200502 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .120.200502
[15] A. Bouland, JF Fitzsimons, এবং DE Koh (Schloss Dagstuhl–Leibniz-Zentrum fuer Informatik, Dagstuhl, DEU, 2018)।
[16] S. Boixo, SV Isakov, VN Smelyanskiy, R. Babbush, N. Ding, Z. Jiang, MJ Bremner, JM Martinis, and H. Neven, Nature Physics 14, 595 (2018)৷
https://doi.org/10.1038/s41567-018-0124-x
[17] H. Pashayan, SD Bartlett, এবং D. Gross, Quantum 4, 223 (2020)।
https://doi.org/10.22331/q-2020-01-13-223
[18] এলজি ভ্যালিয়েন্ট, সিয়াম জার্নাল অন কম্পিউটিং 31, 1229 (2002)।
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539700377025
[19] BM Terhal এবং DP DiVincenzo, Phys. Rev. A 65, 032325 (2002)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 65.032325
[20] এসডি বার্টলেট, বিসি স্যান্ডার্স, এসএল ব্রাউনস্টেইন এবং কে. নেমোটো, ফিজ। রেভ. লেট। 88, 097904 (2002)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .88.097904
[21] এস. অ্যারনসন এবং ডি. গোটেসম্যান, ফিজ। Rev. A 70, 052328 (2004)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 70.052328
[22] D. গ্রস, ST Flammia, এবং J. Eisert, Phys. রেভ. লেট। 102, 190501 (2009)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .102.190501
[23] ডিজে ব্রড, ফিজ। Rev. A 93, 062332 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 93.062332
[24] টি. হাগ এবং এমএস কিম, "কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য ম্যাজিকের মাপযোগ্য পরিমাপ," (2022)।
https://doi.org/10.48550/ARXIV.2204.10061
[25] H.-S. Zhong, H. Wang, Y.-H. ডেং, এম.-সি. চেন, এল.-সি. পেং, Y.-H. Luo, J. Qin, D. Wu, X. Ding, Y. Hu, and et al., Science 370, 1460–1463 (2020)।
https://doi.org/10.1126/science.abe8770
[26] F. Arute, K. Arya, R. Babbush, D. Bacon, JC Bardin, R. Barends, R. Biswas, S. Boixo, FGSL Brandao, DA Buell, B. Burkett, Y. Chen, Z. Chen, B চিয়ারো, আর. কলিন্স, ডব্লিউ. কোর্টনি, এ. ডানসওয়ার্থ, ই. ফার্হি, বি. ফক্সেন, এ. ফাউলার, সি. গিডনি, এম. গিউস্টিনা, আর. গ্রাফ, কে. গুয়েরিন, এস. হ্যাবেগার, এমপি হ্যারিগান, MJ Hartmann, A. Ho, M. Hoffmann, T. Huang, TS Humble, SV Isakov, E. Jeffrey, Z. Jiang, D. Kafri, K. Kechedzhi, J. Kelly, PV Klimov, S. Knysh, A. Korotkov, F. Kostritsa, D. Landhuis, M. Lindmark, E. Lucero, D. Lyakh, S. Mandrà, JR McClean, M. McEwen, A. Megrant, X. Mi, K. Michielsen, M. Mohseni, J. . Mutus, O. Naaman, M. Neeley, C. Neill, MY Niu, E. Ostby, A. Petukhov, JC Platt, C. Quintana, EG Rieffel, P. Roushan, NC Rubin, D. Sank, KJ Satzinger, V. Smelyanskiy, KJ Sung, MD Trevithick, A. Vainsencher, B. Villalonga, T. White, ZJ Yao, P. Yeh, A. Zalcman, H. Neven, and JM Martinis, Nature 574, 505 (2019)।
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5
[27] H. Bernien, S. Schwartz, A. Keesling, H. Levine, A. Omran, H. Pichler, S. Choi, AS Zibrov, M. Endres, M. Greiner, and et al., Nature 551, 579–584 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature24622
[28] সি. নিল, পি. রৌশান, কে. কেচেদঝি, এস. বোইক্সো, এসভি ইসাকভ, ভি. স্মেলিয়ানস্কি, এ. মেগ্রান্ট, বি. চিয়ারো, এ. ডানসওয়ার্থ, কে. আর্য, এবং অন্যান্য, বিজ্ঞান 360, 195-199 (2018)।
https://doi.org/10.1126/science.aao4309
[29] JP Bonilla Ataides, DK Tuckett, SD Bartlett, ST Flammia, and BJ Brown, Nature Communications 12, 2172 (2021)।
https://doi.org/10.1038/s41467-021-22274-1
[30] S. Bravyi, S. Sheldon, A. Kandala, DC Mckay, এবং JM Gambetta, Phys. রেভ. A 103, 042605 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 103.042605
[31] এ. কান্দালা, কে. টেমে, এডি কর্কোলস, এ. মেজাকাপো, জেএম চাউ, এবং জেএম গাম্বেটা, প্রকৃতি 567, 491 (2019)।
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1040-7
[32] এস. এন্ডো, এসসি বেঞ্জামিন, এবং ওয়াই লি, ফিজ। Rev. X 8, 031027 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .8.031027 XNUMX
[33] কে. টেমে, এস. ব্রাভি, এবং জেএম গাম্বেটা, ফিজ। রেভ. লেট। 119, 180509 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .119.180509
[34] J. Preskill, Quantum 2, 79 (2018)।
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79
[35] AW Harrow এবং A. Montanaro, Nature 549, 203 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23458
[36] RS Bennink, EM Ferragut, TS Humble, JA Laska, JJ Nutaro, MG Pleszkoch, and RC Pooser, Phys. Rev. A 95, 062337 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 95.062337
[37] V. Veitch, C. Ferrie, D. Gross, and J. Emerson, New Journal of Physics 14, 113011 (2012)।
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/11/113011
[38] ডি. গোটেসম্যান, গাণিতিক পদার্থবিদ্যার এনসাইক্লোপিডিয়াতে, জে.-পি দ্বারা সম্পাদিত। Françoise, GL Naber, and TS Tsun (Academic Press, Oxford, 2006) pp. 196 – 201.
https://doi.org/10.1016/B0-12-512666-2/00273-X
[39] H. Pashayan, O. Reardon-Smith, K. Korzekwa, এবং SD Bartlett, "কোয়ান্টাম সার্কিটের ফলাফলের সম্ভাব্যতার দ্রুত অনুমান," (2021), arXiv:2101.12223।
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.020361
arXiv: 2101.12223
[40] JR Seddon, B. Regula, H. Pashayan, Y. Ouyang, and ET Campbell, PRX কোয়ান্টাম 2, 010345 (2021)।
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.010345
[41] S. Bravyi এবং D. Gosset, Phys. রেভ. লেট। 116, 250501 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .116.250501
[42] S. Bravyi, D. Browne, P. Calpin, E. Campbell, D. Gosset, and M. Howard, Quantum 3, 181 (2019)।
https://doi.org/10.22331/q-2019-09-02-181
[43] S. Bravyi, G. Smith, এবং JA Smolin, Phys. রেভ. X 6, 021043 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .6.021043 XNUMX
[44] এইচ. কাসিম, জেজে ওয়ালম্যান, এবং জে. এমারসন, কোয়ান্টাম 3, 170 (2019)।
https://doi.org/10.22331/q-2019-08-05-170
[45] ওয়াই হুয়াং এবং পি. লাভ, ফিজ। রেভ. A 99, 052307 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 99.052307
[46] এল. কোসিয়া এবং এম. সরোবর, ফিজ। রেভ. A 103, 022603 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 103.022603
[47] এ. কিসিঞ্জার, জে. ভ্যান ডি ওয়েটারিং, এবং আর. ভিলমার্ট, "আংশিক এবং গ্রাফিক্যাল স্টেবিলাইজার পচনশীলতার সাথে কোয়ান্টাম সার্কিটের ক্লাসিক্যাল সিমুলেশন," (2022), arXiv:2202.09202।
https:///doi.org/10.4230/LIPIcs.TQC.2022.5
arXiv: 2202.09202
[48] এইচ. কাসিম, এইচ. পাশায়ান, এবং ডি. গোসেট, কোয়ান্টাম 5, 606 (2021)।
https://doi.org/10.22331/q-2021-12-20-606
[49] এইচ. পাশায়ান, জেজে ওয়ালম্যান, এবং এসডি বার্টলেট, ফিজ। রেভ. লেট। 115, 070501 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .115.070501
[50] D. Stahlke, Phys. Rev. A 90, 022302 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 90.022302
[51] পি. র্যাল, ডি. লিয়াং, জে. কুক, এবং ডব্লিউ ক্রেচেমার, ফিজ৷ রেভ. A 99, 062337 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 99.062337
[52] JR Seddon এবং ET Campbell, Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 475, 20190251 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / RSSpa.2019.0251
[53] C. Ferrie এবং J. Emerson, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 41, 352001 (2008)।
https://doi.org/10.1088/1751-8113/41/35/352001
[54] C. Ferrie এবং J. Emerson, New Journal of Physics 11, 063040 (2009)।
https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/6/063040
[55] ডি. গ্রস, জার্নাল অফ ম্যাথমেটিকাল ফিজিক্স 47, 122107 (2006)।
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2393152
[56] M. Ruzzi, MA Marchiolli, এবং D. Galetti, Journal of Physics A: Mathematical and General 38, 6239 (2005)।
https://doi.org/10.1088/0305-4470/38/27/010
[57] এমএ মার্চিওলি, এম. রুজি, এবং ডি. গ্যালেটি, ফিজ। Rev. A 72, 042308 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 72.042308
[58] DS França, S. Strelchuk, এবং M. Studziński, Phys. রেভ. লেট। 126, 210502 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .126.210502
[59] এম. হাওয়ার্ড এবং ই. ক্যাম্পবেল, ফিজ। রেভ. লেট। 118, 090501 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .118.090501
[60] এম. হেনরিক এবং ডি. গ্রস, কোয়ান্টাম 3, 132 (2019)।
https://doi.org/10.22331/q-2019-04-08-132
[61] এস. রহিমি-কেশারি, টিসি রাল্ফ এবং সিএম কেভস, ফিজ। Rev. X 6, 021039 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরএক্সএক্স .6.021039 XNUMX
[62] এ. মারি এবং জে. আইজার্ট, ফিজ। রেভ. লেট। 109, 230503 (2012)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .109.230503
[63] R. Raussendorf, DE Browne, N. Delfosse, C. Okay, and J. Bermejo-Vega, Physical Review A 95, 052334 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 95.052334
[64] সি. জোন্স, ফিজ। Rev. A 87, 022328 (2013)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 87.022328
[65] ডিজে ওয়েলস এবং জেপিকে ডয়ে, দ্য জার্নাল অফ ফিজিক্যাল কেমিস্ট্রি এ 101, 5111–5116 (1997)।
https://doi.org/10.1021/jp970984n
[66] MSA et al., "কিস্কিট: কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর জন্য একটি ওপেন-সোর্স ফ্রেমওয়ার্ক," (2021)।
https://doi.org/10.5281/zenodo.2573505
[67] M. Cerezo, A. Arrasmith, R. Babbush, SC Benjamin, S. Endo, K. Fujii, JR McClean, K. Mitarai, X. Yuan, L. Cincio, and PJ Coles, Nature Reviews Physics 3, 625 (2021) )
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9
দ্বারা উদ্ধৃত
[১] টোবিয়াস হাগ এবং লরেঞ্জো পিরোলি, "ম্যাট্রিক্স প্রোডাক্ট স্টেটের অস্থিরতা পরিমাপ করা", arXiv: 2207.13076.
[১] টোবিয়াস হাগ এবং এমএস কিম, "কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য ম্যাজিকের পরিমাপযোগ্য পরিমাপ", arXiv: 2204.10061.
উপরের উদ্ধৃতিগুলি থেকে প্রাপ্ত এসএও / নাসার এডিএস (সর্বশেষে সফলভাবে 2022-10-16 15:41:40 আপডেট হয়েছে)। সমস্ত প্রকাশক উপযুক্ত এবং সম্পূর্ণ উদ্ধৃতি ডেটা সরবরাহ না করায় তালিকাটি অসম্পূর্ণ হতে পারে।
On ক্রসরেফ এর উদ্ধৃত পরিষেবা উদ্ধৃতি রচনার কোনও ডেটা পাওয়া যায় নি (শেষ চেষ্টা 2022-10-16 15:41:38)।
এই কাগজটি কোয়ান্টামের অধীনে প্রকাশিত হয়েছে ক্রিয়েটিভ কমন্স অ্যাট্রিবিউশন 4.0 আন্তর্জাতিক (সিসি বাই 4.0) লাইসেন্স. কপিরাইট মূল কপিরাইট ধারক যেমন লেখক বা তাদের প্রতিষ্ঠানের সাথে রয়ে গেছে।
