2.1차 양식 확장을 사용한 빠른 안정기 시뮬레이션

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닐 드 보드 랩¹ 그리고 스티븐 허버트^2,3

¹영국 Sussex 대학 정보학과
²Quantinuum(Cambridge Quantum), Terrington House, 13-15 Hills Rd, Cambridge, CB2 1NL, UK
³영국 케임브리지대학교 컴퓨터공학과

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추상

이 문서는 {quadratic form expansions}의 변환을 통해 스태빌라이저 회로를 시뮬레이션하는 아이디어를 기반으로 합니다. 이것은 정수에 대해 2차 다항식을 사용하여 실제 및 가상 상대 위상을 설명하는 표준 기반의 확장 공식을 지정하는 양자 상태의 표현입니다. 우리는 2차 형태 확장 표현의 능숙한 관리를 통해 어떻게 다른 시뮬레이션 기술의 전반적인 복잡성과 일치하는 $mathcal{O}(n^XNUMX)$ 시간에 개별 안정 장치 작업을 시뮬레이션할 수 있는지 보여줍니다.1,2,3]. 우리의 기술은 표준 기반에서 모든(또는 거의 모든) 큐비트의 동시 측정을 시뮬레이션하는 시간에 규모의 경제를 제공합니다. 우리의 기술을 사용하면 결정론적 결과를 갖는 단일 큐비트 측정을 일정한 시간에 시뮬레이션할 수도 있습니다. 우리는 또한 표준 기반의 상태 확장이 상대적으로 적은 항(낮은 '순위'를 가짐)을 갖거나 희소 행렬로 지정될 수 있는 경우 이러한 경계를 어떻게 강화할 수 있는지 전체적으로 설명합니다. 특히 이를 통해 우리는 $mathcal{O}(n)$ 시간에 Pauli 노이즈가 있는 안정기 코드에 대해 '로컬' 안정기 증후군 측정을 시뮬레이션할 수 있습니다. -- Gidney가 개발한 기술을 사용하여 가능한 것과 일치합니다.4] 지금까지 시뮬레이션된 작업을 저장할 필요가 없습니다.

► BibTeX 데이터

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  저자 = {Beaudrap, Niel de 및 Herbert, Steven},
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  게시자 = {{Verein zur F{"{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}},
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