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Approximate Quantum Compiling for Quantum Simulation: A Tensor Network Based Approach
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AI
DOI：10.1145/3731251.png)
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摘要
En 中文
我们介绍AQCtensor，一种用于从矩阵乘积态（MPS）生成短深度量子电路的新型算法。我们的方法特别针对由量子多体哈密顿量的时间演化产生的量子态的制备。与之前设计用于将通用MPS映射到量子电路的算法相比，这种定制方法具有两个明显优势。首先，我们使用近似量子编译（AQC）一次性优化参数化电路的所有参数——这与基于局部优化电路参数子集并“扫描”系统的其他方法形成对比。我们引入了一种优化方案以避免所谓的“正交灾难”——即两个任意量子态的保真度随量子比特数量呈指数衰减的事实——否则将使电路的全局优化不切实际。其次，对于固定的模拟时间和误差容限，我们参数化电路的深度与量子比特数量无关。这与通用算法中使用的线性电路假设形成对比，其深度随量子比特数量线性扩展。对于100量子比特的模拟问题，我们表明AQCtensor因此实现了至少一个数量级的深度减少，与最佳通用MPS到量子电路算法相比。我们在最多100量子比特的海森伯类哈密顿量模拟问题上展示了我们的方法，并找到了深度显著低于标准 trotter 化电路的优化量子电路。
Keyword:
AQCtensor
Matrix Product States
quantum circuit optimization
time evolution
quantum many-body Hamiltonians
期刊
A
IF:
6.8
论文数:
539
被引数:
508
机构
暂无机构信息
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