Simulación de estabilizador rápido con expansiones de forma cuadrática

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niel de beadrap1 y Steven Herbert2,3

1Departamento de Informática, Universidad de Sussex, Reino Unido
2Quantinuum (Cambridge Quantum), Terrington House, 13-15 Hills Rd, Cambridge, CB2 1NL, Reino Unido
3Departamento de Informática y Tecnología, Universidad de Cambridge, Reino Unido

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Resumen

Este documento se basa en la idea de simular circuitos estabilizadores a través de transformaciones de {expansiones de forma cuadrática}. Esta es una representación de un estado cuántico que especifica una fórmula para la expansión en la base estándar, describiendo fases relativas reales e imaginarias usando un polinomio de grado 2 sobre los números enteros. Mostramos cómo, con un manejo hábil de la representación de expansión de forma cuadrática, podemos simular operaciones de estabilizadores individuales en $mathcal{O}(n^2)$ tiempo igualando la complejidad general de otras técnicas de simulación [1,2,3]. Nuestras técnicas proporcionan economías de escala en el tiempo para simular mediciones simultáneas de todos (o casi todos) los qubits en la base estándar. Nuestras técnicas también permiten simular mediciones de un solo qubit con resultados deterministas en tiempo constante. También describimos cómo estos límites pueden ser más estrictos cuando la expansión del estado en la base estándar tiene relativamente pocos términos (tiene un "rango" bajo), o puede especificarse mediante matrices dispersas. Específicamente, esto nos permite simular una medición del síndrome del estabilizador "local" en el tiempo $mathcal{O}(n)$, para un código de estabilizador sujeto al ruido de Pauli, coincidiendo con lo que es posible utilizando técnicas desarrolladas por Gidney [4] sin necesidad de almacenar qué operaciones se han simulado hasta el momento.

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Citado por

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Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2022-09-15 21:50:22). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

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