Parallell kvantealgoritme for Hamiltonsk simulering

Parallell kvantealgoritme for Hamiltonsk simulering

Tidsstempel: 15. januar 2024 6:33
Kilde node: 3063814

Zhicheng Zhang1,2, Qisheng Wang3,4og Mingsheng Ying5,4

1Center for Quantum Software and Information, University of Technology Sydney, Sydney, Australia
2University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, Kina
3Graduate School of Mathematics, Nagoya University, Nagoya, Japan
4Institutt for informatikk og teknologi, Tsinghua University, Beijing, Kina
5State Key Laboratory of Computer Science, Institute of Software, Chinese Academy of Sciences, Beijing, Kina

Finn dette papiret interessant eller vil diskutere? Scite eller legg igjen en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Vi studerer hvordan parallellisme kan fremskynde kvantesimulering. En parallell kvantealgoritme er foreslått for å simulere dynamikken til en stor klasse Hamiltonianere med gode sparsomme strukturer, kalt uniformsstrukturerte Hamiltonianere, inkludert forskjellige Hamiltonianere av praktisk interesse som lokale Hamiltonianere og Pauli-summer. Gitt orakeltilgangen til målet sparsomme Hamiltonian, i både spørrings- og portkompleksitet, har kjøretiden til vår parallelle kvantesimuleringsalgoritme målt ved kvantekretsdybden en dobbel (poly-)logaritmisk avhengighet $operatorname{polylog}log(1/ epsilon)$ på simuleringspresisjonen $epsilon$. Dette presenterer en $textit{eksponentiell forbedring}$ i forhold til avhengigheten $operatorname{polylog}(1/epsilon)$ til tidligere optimal sparsom Hamilton-simuleringsalgoritme uten parallellitet. For å oppnå dette resultatet introduserer vi en ny forestilling om parallell kvantevandring, basert på Childs kvantevandring. Den enhetlige målutviklingen tilnærmes av en avkortet Taylor-serie, som oppnås ved å kombinere disse kvantevandringene på en parallell måte. En nedre grense $Omega(log log (1/epsilon))$ er etablert, som viser at $epsilon$-avhengigheten til portdybden oppnådd i dette arbeidet ikke kan forbedres vesentlig.
Algoritmen vår brukes til å simulere tre fysiske modeller: Heisenberg-modellen, Sachdev-Ye-Kitaev-modellen og en kvantekjemimodell i andre kvantisering. Ved eksplisitt å beregne portkompleksiteten for implementering av oraklene, viser vi at på alle disse modellene har den totale portdybden til algoritmen vår en $operatorname{polylog}log(1/epsilon)$-avhengighet i parallellinnstillingen.

► BibTeX-data

► Referanser

[1] Richard P. Feynman. "Simulere fysikk med datamaskiner". International Journal of Theoretical Physics 21, 467–488 (1982).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF02650179

[2] Seth Lloyd. "Universelle kvantesimulatorer". Science 273, 1073-1078 (1996).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.273.5278.1073

[3] Andrew M. Childs, Robin Kothari og Rolando D. Somma. "Kvantealgoritme for systemer med lineære ligninger med eksponentielt forbedret avhengighet av presisjon". SIAM Journal on Computing 46, 1920–1950 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 16M1087072

[4] Joran van Apeldoorn, András Gilyén, Sander Gribling og Ronald de Wolf. "Quantum SDP-løsere: Bedre øvre og nedre grenser". Quantum 4, 230 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-02-14-230

[5] Edward Farhi, Jeffrey Goldstone og Sam Gutmann. "En omtrentlig kvanteoptimaliseringsalgoritme" (2014). arXiv:1411.4028.
arxiv: 1411.4028

[6] Shantanav Chakraborty, András Gilyén og Stacey Jeffery. "Kraften til blokkkodede matrisekrefter: forbedrede regresjonsteknikker via raskere Hamilton-simulering". I Proceedings of the 46th International Colloquium on Automata, Languages ​​and Programming (ICALP '19). Bind 132, side 33:1–33:14. (2019).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.ICALP.2019.33

[7] Guang Hao Low og Isaac L. Chuang. "Hamiltonsk simulering ved kvbitisering". Quantum 3, 163 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-07-12-163

[8] Andrew M. Childs. "Om forholdet mellom kontinuerlig og diskret-tids kvantevandring". Communications in Mathematical Physics 294, 581–603 (2009).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-009-0930-1

[9] Dominic W. Berry og Andrew M. Childs. "Black-box Hamilton-simulering og enhetlig implementering". Quantum Information & Computation 12, 29–62 (2012).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC12.1-2-4

[10] Dominic W. Berry, Andrew M. Childs og Robin Kothari. "Hamiltonsk simulering med nesten optimal avhengighet av alle parametere". I Proceedings of the 56th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS '15). Side 792–809. (2015).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2015.54

[11] Lucas Lamata, Adrian Parra-Rodriguez, Mikel Sanz og Enrique Solano. "Digital-analoge kvantesimuleringer med superledende kretser". Fremskritt i fysikk: X 3, 1457981 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1080 / 23746149.2018.1457981

[12] Dorit Aharonov og Amnon Ta-Shma. "Adiabatisk kvantetilstandsgenerering". SIAM Journal on Computing 37, 47–82 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 060648829

[13] Dominic W. Berry, Graeme Ahokas, Richard Cleve og Barry C. Sanders. "Effektive kvantealgoritmer for å simulere sparsomme Hamiltonians". Communications in Mathematical Physics 270, 359–371 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-006-0150-x

[14] Nathan Wiebe, Dominic W. Berry, Peter Høyer og Barry C. Sanders. "Dekomponeringer av høyere orden av ordnede operatøreksponentialer". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 43, 065203 (2010).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​43/​6/​065203

[15] Andrew M. Childs og Robin Kothari. "Simulerer sparsomme Hamiltonianere med stjernenedbrytninger". I teori om kvanteberegning, kommunikasjon og kryptografi (TQC '10). Side 94–103. Springer Berlin Heidelberg (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-18073-6_8

[16] Andrew M. Childs og Nathan Wiebe. "Hamiltonsk simulering ved bruk av lineære kombinasjoner av enhetlige operasjoner". Quantum Information & Computation 12, 901–924 (2012).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC12.11-12-1

[17] Guang Hao Low, Vadym Kliuchnikov og Nathan Wiebe. "Velkondisjonert multiprodukt Hamiltonian simulering" (2019). arXiv:1907.11679.
arxiv: 1907.11679

[18] Andrew M. Childs og Yuan Su. "Nesten optimal gittersimulering etter produktformler". Physical Review Letters 123, 050503 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.050503

[19] Earl Campbell. "Tilfeldig kompilator for rask Hamiltonian-simulering". Physical Review Letters 123, 070503 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.070503

[20] Andrew M. Childs, Aaron Ostrander og Yuan Su. "Raskere kvantesimulering ved randomisering". Quantum 3, 182 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-09-02-182

[21] Yingkai Ouyang, David R. White og Earl T. Campbell. "Samstilling ved stokastisk Hamiltonian sparsifisering". Quantum 4, 235 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-02-27-235

[22] Chi-Fang Chen, Hsin-Yuan Huang, Richard Kueng og Joel A. Tropp. "Konsentrasjon for tilfeldige produktformler". PRX Quantum 2, 040305 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040305

[23] Yuan Su, Hsin-Yuan Huang og Earl T. Campbell. "Nesten tett Trotterization av interagerende elektroner". Quantum 5, 495 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-07-05-495

[24] Paul K. Faehrmann, Mark Steudtner, Richard Kueng, Mária Kieferová og Jens Eisert. "Randomizing multi-produkt formler for forbedret Hamiltonian simulering". Quantum 6, 806 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-09-19-806

[25] Matthew Hagan og Nathan Wiebe. "Sammensatte kvantesimuleringer". Quantum 7, 1181 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2023-11-14-1181

[26] Chien Hung Cho, Dominic W. Berry og Min-Hsiu Hsieh. "Dobling av tilnærmingsrekkefølgen via den randomiserte produktformelen" (2022). arXiv:2210.11281.
arxiv: 2210.11281

[27] Guang Hao Low, Yuan Su, Yu Tong og Minh C. Tran. "Kompleksiteten ved å implementere Trotter-trinn". PRX Quantum 4, 020323 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.4.020323

[28] Pei Zeng, Jinzhao Sun, Liang Jiang og Qi Zhao. "Enkel og høypresisjon Hamilton-simulering ved å kompensere Trotter-feil med lineær kombinasjon av enhetlige operasjoner" (2022). arXiv:2212.04566.
arxiv: 2212.04566

[29] Gumaro Rendon, Jacob Watkins og Nathan Wiebe. "Forbedret feilskalering for Trotter-simuleringer gjennom ekstrapolering" (2022). arXiv:2212.14144.
arxiv: 2212.14144

[30] Dominic W. Berry, Andrew M. Childs, Richard Cleve, Robin Kothari og Rolando D. Somma. "Simulerer Hamilton-dynamikk med en avkortet Taylor-serie". Physical Review Letters 114, 090502 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.090502

[31] Dominic W. Berry, Andrew M. Childs, Richard Cleve, Robin Kothari og Rolando D. Somma. "Eksponentiell forbedring i presisjon for å simulere sparsomme Hamiltonians". I Proceedings of the 46th Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC '14). Side 283–292. (2014).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2591796.2591854

[32] Robin Kothari. "Effektive algoritmer i kvantespørringskompleksitet". PhD-avhandling. University of Waterloo. (2014). url: http://hdl.handle.net/10012/8625.
http: / / hdl.handle.net/ 10012/8625

[33] Aram W. Harrow, Avinatan Hassidim og Seth Lloyd. "Kvantealgoritme for lineære ligningssystemer". Physical Review Letters 103, 150502 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.150502

[34] Guang Hao Low, Theodore J. Yoder og Isaac L. Chuang. "Metodologi for resonante likekantede sammensatte kvanteporter". Fysisk gjennomgang X 6, 041067 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041067

[35] Guang Hao Low og Isaac L. Chuang. "Optimal Hamiltonian simulering ved kvantesignalbehandling". Physical Review Letters 118, 010501 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.010501

[36] András Gilyén, Yuan Su, Guang Hao Low og Nathan Wiebe. "Kvante singular verditransformasjon og utover: Eksponentielle forbedringer for kvantematrisearitmetikk". I Proceedings of the 51st Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC '19). Side 193–204. (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366

[37] Jeongwan Haah, Matthew B. Hastings, Robin Kothari og Guang Hao Low. "Kvantealgoritme for simulering av sanntidsevolusjon av gitter Hamiltonians". SIAM Journal on Computing 0, FOCS18–250–FOCS18–284 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 18M1231511

[38] Guang Hao Low og Nathan Wiebe. "Hamiltonsk simulering i interaksjonsbildet" (2019). arXiv:1805.00675.
arxiv: 1805.00675

[39] Guang Hao lav. "Hamiltonsk simulering med nesten optimal avhengighet av spektral norm". I Proceedings of the 51st Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC '19). Side 491–502. (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316386

[40] John M. Martyn, Yuan Liu, Zachary E. Chin og Isaac L. Chuang. "Effektive fullt koherente kvantesignalbehandlingsalgoritmer for dynamikksimulering i sanntid". The Journal of Chemical Physics 158, 024106 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0124385

[41] Qi Zhao, You Zhou, Alexander F. Shaw, Tongyang Li og Andrew M. Childs. "Hamiltonsk simulering med tilfeldige innganger". Physical Review Letters 129, 270502 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.270502

[42] Richard Cleve og John Watrous. "Raske parallelle kretser for kvante-Fourier-transformasjonen". I Proceedings of the 41st Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS '00). Side 526–536. (2000).
https: / / doi.org/ 10.1109 / SFCS.2000.892140

[43] Peter W. Shor. "Algorithmer for kvanteberegning: diskrete logaritmer og faktorisering". I Proceedings of the 35th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS '94). Side 124–134. (1994).
https: / / doi.org/ 10.1109 / SFCS.1994.365700

[44] Paul Pham og Krysta M. Svore. "En 2D-kvantearkitektur for nærmeste nabo for å inkludere polylogaritmisk dybde". Quantum Information & Computation 13, 937–962 (2013).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC13.11-12-3

[45] Martin Rötteler og Rainer Steinwandt. "En kvantekrets for å finne diskrete logaritmer på vanlige binære elliptiske kurver i dybden ${O}(log^2 n)$". Quantum Information & Computation 14, 888–900 (2014).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC14.9-10-11

[46] Kjærlighet K. Grover. "En rask kvantemekanisk algoritme for databasesøk". I Proceedings of the 28th Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC '96). Side 212–219. (1996).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 237814.237866

[47] Christof Zalka. "Grovers kvantesøkealgoritme er optimal". Physical Review A 60, 2746–2751 (1999).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.60.2746

[48] Robert M. Gingrich, Colin P. Williams og Nicolas J. Cerf. "Generalisert kvantesøk med parallellisme". Physical Review A 61, 052313 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.61.052313

[49] Lov K. Grover og Jaikumar Radhakrishnan. "Kvantesøk etter flere elementer ved hjelp av parallelle spørringer" (2004). arXiv:quant-ph/​0407217.
arxiv: Quant-ph / 0407217

[50] Stacey Jeffery, Frédéric Magniez og Ronald de Wolf. "Optimale parallelle kvantespørringsalgoritmer". Algorithmica 79, 509–529 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00453-016-0206-z

[51] Paul Burchard. "Nedre grenser for parallell kvantetelling" (2019). arXiv:1910.04555.
arxiv: 1910.04555

[52] Tudor Giurgica-Tiron, Iordanis Kerenidis, Farrokh Labib, Anupam Prakash og William Zeng. "Algorithmer med lav dybde for kvanteamplitudeestimering". Quantum 6, 745 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-27-745

[53] Frederic Green, Steven Homer og Christopher Pollett. "Om kompleksiteten til kvante-ACC". In Proceedings 15th Annual IEEE Conference on Computational Complexity (CCC '00). Side 250–262. (2000).
https: / / doi.org/ 10.1109 / CCC.2000.856756

[54] Cristopher Moore og Martin Nilsson. "Parallell kvanteberegning og kvantekoder". SIAM Journal on Computing 31, 799–815 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539799355053

[55] Frederic Green, Steven Homer, Cristopher Moore og Christopher Pollett. "Telle, fanout og kompleksiteten til kvante-ACC". Quantum Information & Computation 2, 35–65 (2002).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC2.1-3

[56] Barbara M. Terhal og David P. DiVincenzo. "Adaptiv kvanteberegning, kvantekretser med konstant dybde og Arthur-Merlin-spill". Quantum Information & Computation 4, 134–145 (2004).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC4.2-5

[57] Stephen Fenner, Frederic Green, Steven Homer og Yong Zhang. "Grenser for kraften til kvantekretser med konstant dybde". I Proceedings of the 15th International Conference on Fundamentals of Computation Theory (FCT '05). Side 44–55. (2005).
https: / / doi.org/ 10.1007 / 11537311_5

[58] Peter Høyer og Robert Špalek. "Quantum fan-out er kraftig". Theory of Computing 1, 81–103 (2005).
https: / / doi.org/ 10.4086 / toc.2005.v001a005

[59] Debajyoti Bera, Frederic Green og Steven Homer. "Små dybde kvantekretser". SIGACT Nyheter 38, 35–50 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1272729.1272739

[60] Yasuhiro Takahashi og Seiichiro Tani. "Sammenbrudd av hierarkiet av eksakte kvantekretser med konstant dybde". Computational Complexity 25, 849–881 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00037-016-0140-0

[61] Matthew Coudron og Sanketh Menda. "Beregninger med større kvantedybde er strengt tatt kraftigere (i forhold til et orakel)". I Proceedings of the 52nd Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC '20). Side 889–901. (2020).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3357713.3384269

[62] Nai-Hui Chia, Kai-Min Chung og Ching-Yi Lai. "Om behovet for stor kvantedybde". Journal of the ACM 70 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3570637

[63] Jiaqing Jiang, Xiaoming Sun, Shang-Hua Teng, Bujiao Wu, Kewen Wu og Jialin Zhang. "Optimal romdybde-avveining av CNOT-kretser i kvantelogikksyntese". I Proceedings of the 31st Annual ACM SIAM Symposium on Discrete Algorithms (SODA '20). Side 213–229. (2020).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611975994.13

[64] Sergey Bravyi, David Gosset og Robert König. "Kvantefordel med grunne kretser". Science 362, 308–311 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aar3106

[65] Adam Bene Watts, Robin Kothari, Luke Schaeffer og Avisay Tal. "Eksponentiell separasjon mellom grunne kvantekretser og ubegrensede fan-in grunne klassiske kretser". I Proceedings of the 51st Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC '19). Side 515–526. (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316404

[66] François Le Gall. "Gjennomsnittlig kvantefordel med grunne kretser". I Proceedings of the 34th Computational Complexity Conference (CCC '19). Side 1–20. (2019).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.CCC.2019.21

[67] Sergey Bravyi, David Gosset, Robert König og Marco Tomamichel. "Kvantefordel med støyende grunne kretser". Nature Physics 16, 1040–1045 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0948-z

[68] Yihui Quek, Mark M. Wilde og Eneet Kaur. "Multivariat sporestimering i konstant kvantedybde" Quantum, 8 (2024).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2024-01-10-1220

[69] Richard Jozsa. "En introduksjon til målebasert kvanteberegning" (2005). arXiv:quant-ph/​0508124.
arxiv: Quant-ph / 0508124

[70] Anne Broadbent og Elham Kashefi. "Parallellerende kvantekretser". Teoretisk informatikk 410, 2489–2510 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.tcs.2008.12.046

[71] Dan Browne, Elham Kashefi og Simon Perdrix. "Beregningsmessig dybdekompleksitet av målebasert kvanteberegning". I teori om kvanteberegning, kommunikasjon og kryptografi (TQC '10). Bind 6519, side 35–46. (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-18073-6_4

[72] Robert Beals, Stephen Brierley, Oliver Gray, Aram W. Harrow, Samuel Kutin, Noah Linden, Dan Shepherd og Mark Stather. "Effektiv distribuert kvanteberegning". Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 469, 20120686 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2012.0686

[73] Mingsheng Ying og Yuan Feng. "Et algebraisk språk for distribuert kvanteberegning". IEEE Transactions on Computers 58, 728–743 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TC.2009.13

[74] Mingsheng Ying, Li Zhou og Yangjia Li. "Resonnering om parallelle kvanteprogrammer" (2019). arXiv:1810.11334.
arxiv: 1810.11334

[75] Rahul Nandkishore og David A. Huse. "Mangekroppslokalisering og termalisering i kvantestatistisk mekanikk". Annual Review of Condensed Matter Physics 6, 15–38 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1146 / annurev-conmatphys-031214-014726

[76] David J. Luitz, Nicolas Laflorencie og Fabien Alet. "Mangekroppslokaliseringskant i Heisenberg-kjeden tilfeldig felt". Fysisk gjennomgang B 91, 081103 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevB.91.081103

[77] Andrew M. Childs, Dmitri Maslov, Yunseong Nam, Neil J. Ross og Yuan Su. "Mot den første kvantesimuleringen med kvantehastighet". Proceedings of the National Academy of Sciences 115, 9456–9461 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1801723115

[78] Subir Sachdev og Jinwu Ye. "Gapless spin-fluid grunntilstand i en tilfeldig kvante Heisenberg-magnet". Physical Review Letters 70, 3339–3342 (1993).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.3339

[79] Alexei Y. Kitaev. "En enkel modell av kvanteholografi". Samtaler på KITP 7. april 2015 og 27. mai 2015.

[80] Juan Maldacena og Douglas Stanford. "Bemerkninger om Sachdev-Ye-Kitaev-modellen". Physical Review D 94, 106002 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.94.106002

[81] Laura García-Álvarez, Íñigo Luis Egusquiza, Lucas Lamata, Adolfo del Campo, Julian Sonner og Enrique Solano. "Digital kvantesimulering av minimal AdS/​CFT". Physical Review Letters 119, 040501 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.040501

[82] Man-Hong Yung, James D. Whitfield, Sergio Boixo, David G. Tempel og Alán Aspuru-Guzik. "Introduksjon til kvantealgoritmer for fysikk og kjemi". I fremskritt innen kjemisk fysikk. Side 67–106. John Wiley & Sons, Inc. (2014).
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9781118742631.ch03

[83] Bela Bauer, Sergey Bravyi, Mario Motta og Garnet Kin-Lic Chan. "Kvantealgoritmer for kvantekjemi og kvantematerialvitenskap". Chemical Reviews 120, 12685–12717 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.chemrev.9b00829

[84] Ryan Babbush, Dominic W. Berry, Ian D. Kivlichan, Annie Y. Wei, Peter J. Love og Alán Aspuru-Guzik. "Eksponentielt mer presis kvantesimulering av fermioner i andre kvantisering". New Journal of Physics 18, 033032 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​3/​033032

[85] Ryan Babbush, Dominic W. Berry og Hartmut Neven. "Kvantesimulering av Sachdev-Ye-Kitaev-modellen ved asymmetrisk kvbitisering". Physical Review A 99, 040301 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.040301

[86] Ryan Babbush, Dominic W. Berry, Yuval R. Sanders, Ian D. Kivlichan, Artur Scherer, Annie Y. Wei, Peter J. Love og Alán Aspuru-Guzik. "Eksponentielt mer presis kvantesimulering av fermioner i konfigurasjonsinteraksjonsrepresentasjonen". Quantum Science and Technology 3, 015006 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aa9463

[87] Ryan Babbush, Nathan Wiebe, Jarrod McClean, James McClain, Hartmut Neven og Garnet Kin-Lic Chan. "Lavdybde kvantesimulering av materialer". Physic Review X 8, 011044 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011044

[88] Ian D. Kivlichan, Jarrod McClean, Nathan Wiebe, Craig Gidney, Alán Aspuru-Guzik, Garnet Kin-Lic Chan og Ryan Babbush. "Kvantesimulering av elektronisk struktur med lineær dybde og tilkobling". Physical Review Letters 120, 110501 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.110501

[89] Ryan Babbush, Dominic W. Berry, Jarrod R. McClean og Hartmut Neven. "Kvantesimulering av kjemi med sublineær skalering i basisstørrelse". npj Quantum Information 5 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0199-y

[90] Dominic W. Berry, Craig Gidney, Mario Motta, Jarrod R. McClean og Ryan Babbush. "Qubitisering av vilkårlig kvantekjemi som utnytter sparsomhet og lav rangfaktorisering". Quantum 3, 208 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-12-02-208

[91] Charles H. Bennett. "Logisk reversibilitet av beregning". IBM Journal of Research and Development 17, 525–532 (1973).
https: / / doi.org/ 10.1147 / rd.176.0525

[92] Michael A. Nielsen og Isaac L. Chuang. "Kvanteberegning og kvanteinformasjon: 10-årsjubileumsutgave". Cambridge University Press. (2010).
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667

[93] Lov K. Grover og Terry Rudolph. "Å lage superposisjoner som tilsvarer effektivt integrerbare sannsynlighetsfordelinger" (2002). arXiv:quant-ph/​0208112.
arxiv: Quant-ph / 0208112

[94] Yosi Atia og Dorit Aharonov. "Rask fremsending av Hamiltonians og eksponentielt presise målinger". Naturkommunikasjon 8 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-017-01637-7

[95] Shouzhen Gu, Rolando D. Somma og Burak Şahinoğlu. "Rask fremadrettet kvanteevolusjon". Quantum 5, 577 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-11-15-577

[96] Frédéric Magniez, Ashwin Nayak, Jérémie Roland og Miklos Santha. "Søk via quantum walk". SIAM Journal on Computing 40, 142–164 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 090745854

[97] Xiao-Ming Zhang, Tongyang Li og Xiao Yuan. "Kvantetilstandsforberedelse med optimal kretsdybde: implementeringer og applikasjoner". Physical Review Letters 129, 230504 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.129.230504

[98] Xiaoming Sun, Guojing Tian, ​​Shuai Yang, Pei Yuan og Shengyu Zhang. "Asymptotisk optimal kretsdybde for forberedelse av kvantetilstand og generell enhetlig syntese". IEEE Transactions on Computer Aided Design of Integrated Circuits and Systems 42, 3301–3314 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TCAD.2023.3244885

[99] Gregory Rosenthal. "Spørring og dybde øvre grenser for kvanteenheter via Grover-søk" (2021). arXiv:2111.07992.
arxiv: 2111.07992

[100] Pei Yuan og Shengyu Zhang. "Optimal (kontrollert) kvantetilstandsforberedelse og forbedret enhetlig syntese av kvantekretser med et hvilket som helst antall hjelpekvbitter". Quantum 7, 956 (2023).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2023-03-20-956

[101] Nai-Hui Chia, Kai-Min Chung, Yao-Ching Hsieh, Han-Hsuan Lin, Yao-Ting Lin og Yu-Ching Shen. "Om umuligheten av generell parallell fremspoling av Hamiltoniansk simulering". I Proceedings of the Conference on Proceedings of the 38th Computational Complexity Conference (CCC '23). Side 1–45. (2023).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.CCC.2023.33

[102] Mihir Bellare og Phillip Rogaway. "Tilfeldige orakler er praktiske: Et paradigme for å designe effektive protokoller". I Proceedings of the 1st ACM Conference on Computer and Communications Security (CCC '93). Side 62–73. (1993).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 168588.168596

[103] Dan Boneh, Özgür Dagdelen, Marc Fischlin, Anja Lehmann, Christian Schaffner og Mark Zhandry. "Tilfeldige orakler i en kvanteverden". I Proceedings of the 17th International Conference on theory and application of Cryptology and Information Security. Side 41–69. (2011).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-642-25385-0_3

[104] Seth Lloyd. "Koherent kvantefeedback". Physical Review A 62, 022108 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.62.022108

[105] John Gough og Matthew R. James. "Serieproduktet og dets anvendelse på kvante-feedforward- og tilbakemeldingsnettverk". IEEE Transactions on Automatic Control 54, 2530–2544 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TAC.2009.2031205

[106] Qisheng Wang, Riling Li og Mingsheng Ying. "Ekvivalenskontroll av sekvensielle kvantekretser". IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems 41, 3143–3156 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TCAD.2021.3117506

[107] Bobak T. Kiani, Giacomo De Palma, Dirk Englund, William Kaminsky, Milad Marvian og Seth Lloyd. "Kvantefordel for differensialligningsanalyse". Physical Review A 105, 022415 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.022415

[108] Dominic W. Berry, Andrew M. Childs, Aaron Ostrander og Guoming Wang. "Kvantealgoritme for lineære differensialligninger med eksponentielt forbedret avhengighet av presisjon". Communications in Mathematical Physics 365, 1057–1081 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-017-3002-y

[109] Mária Kieferová, Artur Scherer og Dominic W. Berry. "Simulerer dynamikken til tidsavhengige Hamiltonianere med en avkortet Dyson-serie". Physical Review A 99, 042314 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.042314

[110] Dominic W. Berry, Andrew M. Childs, Yuan Su, Xin Wang og Nathan Wiebe. "Tidsavhengig Hamilton-simulering med ${L}^{1}$-norm-skalering". Quantum 4, 254 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-04-20-254

[111] Yi-Hsiang Chen, Amir Kalev og Itay Hen. "Kvantealgoritme for tidsavhengig Hamilton-simulering ved permutasjonsutvidelse". PRX Quantum 2, 030342 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.030342

[112] András Gilyén, Srinivasan Arunachalam og Nathan Wiebe. "Optimalisering av kvanteoptimaliseringsalgoritmer via raskere kvantegradientberegning". I Proceedings of the 30th Annual ACM SIAM Symposium on Discrete Algorithms (SODA '19). Side 1425–1444. (2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611975482.87

[113] Iordanis Kerenidis og Anupam Prakash. "En kvanteinteriørpunktmetode for LP-er og SDP-er". ACM Transactions on Quantum Computing 1, 1–32 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3406306

[114] John H. Reif. "Logaritmiske dybdekretser for algebraiske funksjoner". SIAM Journal on Computing 15, 231–242 (1986).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 0215017

[115] Mario Szegedy. "Kvantehastigheten til Markov-kjedebaserte algoritmer". I Proceedings of the 45th Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS '04). Side 32–41. (2004).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2004.53

[116] Rolando D. Somma, Gerardo Ortiz, James E. Gubernatis, Emanuel Knill og Raymond Laflamme. "Simulere fysiske fenomener ved kvantenettverk". Physical Review A 65, 042323 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.042323

[117] Iordanis Kerenidis og Anupam Prakash. "Kvanteanbefalingssystemer". I 8th Innovations in Theoretical Computer Science Conference (ITCS '17). Bind 67, side 49:1–49:21. (2017).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.ITCS.2017.49

[118] Dmitry A. Abanin og Zlatko Papić. "Nylig fremgang i lokalisering av mange kropper". Annalen der Physik 529, 1700169 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1002 / andp.201700169

[119] Fabien Alet og Nicolas Laflorencie. "Mangekroppslokalisering: En introduksjon og utvalgte emner". Comptes Rendus Physique 19, 498–525 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.crhy.2018.03.003

[120] Philip W. Anderson. "Fravær av diffusjon i visse tilfeldige gitter". Physical Review 109, 1492–1505 (1958).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.109.1492

[121] Dmitry A. Abanin, Ehud Altman, Immanuel Bloch og Maksym Serbyn. "Kollokvium: Lokalisering av mange kropper, termalisering og sammenfiltring". Anmeldelser av Modern Physics 91, 021001 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.91.021001

[122] Joseph Polchinski og Vladimir Rosenhaus. "Spektrumet i Sachdev-Ye-Kitaev-modellen". Journal of High Energy Physics 2016, 1–25 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP04 (2016) 001

[123] Vladimir Rosenhaus. "En introduksjon til SYK-modellen". Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 52, 323001 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​ab2ce1

[124] George EP Box og Mervin E. Muller. "En merknad om generering av tilfeldige normale avvik". The Annals of Mathematical Statistics 29, 610–611 (1958).
https: / / doi.org/ 10.1214 / aoms / 1177706645

[125] Shenglong Xu, Leonard Susskind, Yuan Su og Brian Swingle. "En sparsom modell av kvanteholografi" (2020). arXiv:2008.02303.
arxiv: 2008.02303

[126] 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 og Alán Aspuru-Guzik. "Kvantekjemi i kvanteberegningens tidsalder". Chemical Reviews 119, 10856–10915 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.chemrev.8b00803

[127] Alberto Peruzzo, Jarrod McClean, Peter Shadbolt, Man-Hong Yung, Xiao-Qi Zhou, Peter J. Love, Alán Aspuru-Guzik og Jeremy L. O’Brien. "En variasjonsegenverdiløser på en fotonisk kvanteprosessor". Naturkommunikasjon 5 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213

[128] Google AI Quantum og samarbeidspartnere, Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C. Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B. Buckley, et al. "Hartree-Fock på en superledende qubit kvantedatamaskin". Science 369, 1084–1089 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abb9811

Sitert av

[1] Xiao-Ming Zhang, Tongyang Li og Xiao Yuan, "Quantum State Preparation with Optimal Circuit Depth: Implementations and Applications", Fysiske gjennomgangsbrev 129 23, 230504 (2022).

[2] Kouhei Nakaji, Shumpei Uno, Yohichi Suzuki, Rudy Raymond, Tamiya Onodera, Tomoki Tanaka, Hiroyuki Tezuka, Naoki Mitsuda og Naoki Yamamoto, "Omtrentlig amplitudekoding i grunne parameteriserte kvantekretser i indikatorer og dens anvendelse", til finansmarkeder. Fysisk gjennomgang forskning 4 2, 023136 (2022).

[3] John M. Martyn, Yuan Liu, Zachary E. Chin og Isaac L. Chuang, "Effektive, fullstendig koherente kvantesignalbehandlingsalgoritmer for sanntidsdynamikksimulering", arxiv: 2110.11327, (2021).

[4] Pei Yuan og Shengyu Zhang, "Optimal (kontrollert) kvantetilstandsforberedelse og forbedret enhetlig syntese ved kvantekretser med et hvilket som helst antall hjelpekvbitter", Quantum 7, 956 (2023).

[5] Qisheng Wang og Zhicheng Zhang, "Fast Quantum Algorithms for Trace Distance Estimation", arxiv: 2301.06783, (2023).

[6] Nai-Hui Chia, Kai-Min Chung, Yao-Ching Hsieh, Han-Hsuan Lin, Yao-Ting Lin og Yu-Ching Shen, "Om umuligheten av generell parallell hurtigspoling av Hamiltonsk simulering", arxiv: 2305.12444, (2023).

[7] Xiao-Ming Zhang og Xiao Yuan, "Om kretskompleksiteten til kvantetilgangsmodeller for koding av klassiske data", arxiv: 2311.11365, (2023).

[8] Gregory Boyd, "Low-Overhead Parallelization of LCU via Commuting Operators", arxiv: 2312.00696, (2023).

Sitatene ovenfor er fra SAO / NASA ADS (sist oppdatert vellykket 2024-01-15 23:39:45). Listen kan være ufullstendig fordi ikke alle utgivere gir passende og fullstendige sitasjonsdata.

On Crossrefs siterte tjeneste ingen data om sitering av verk ble funnet (siste forsøk 2024-01-15 23:39:43).

Denne artikkelen er utgitt i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) tillatelse. Opphavsrett forblir hos de opprinnelige rettighetshaverne som forfatterne eller institusjonene deres.

Tidstempel:

Mer fra Kvantejournal