Logotipo de Zephyrnet

Qulacs: un simulador de circuito cuántico rápido y versátil para fines de investigación

Fecha:


yasunari suzuki1,2, Yoshiaki Kawase3, Yuya Masumura4, Yuria Hiraga5, Masahiro Nakadai6, Jiabao Chen7, Ken M. Nakanishi7,8, Kosuke Mitarai3,7,9, Ryosuke Imai7, Shiro Tamiya7,10, Takahiro Yamamoto7, Tennin Yan7, Toru Kawakubo7, Yuya O. Nakagawa7, Yohei Ibe7, Yuyuan Zhang7,8, Hirotsugu Yamashita11, Hikaru Yoshimura11, Akihiro Hayashi12y Keisuke Fujii2,3,9,13

1NTT Computer and Data Science Laboratories, NTT Corporation, Musashino 180-8585, Japón
2JST PRESTO, Kawaguchi, Saitama 332-0012, Japón
3Escuela de Graduados en Ciencias de la Ingeniería, Universidad de Osaka, 1-3 Machikaneyama, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japón
4Graduate School of Information Science and Technology, Osaka University, 1-1 Yamadaoka, Suita, Osaka 565-0871, Japón
5Escuela de Graduados de Información y Ciencia, Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara, Takayama, Ikoma, Nara 630-0192, Japón
6Graduate School of Science, Kyoto University, Yoshida-Ushinomiya, Sakyo, Kyoto 606-8302, Japón
7QunaSys Inc., Aqua Hakusan Building 9F, 1-13-7 Hakusan, Bunkyo, Tokio 113-0001, Japón
8Graduate School of Science, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokio 113-0033, Japón
9Centro de Información Cuántica y Biología Cuántica, Instituto de Iniciativas de Investigación Abierta y Transdisciplinaria, Universidad de Osaka, Japón
10Escuela de Graduados de Ingeniería, Universidad de Tokio, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokio 113-0033, Japón
11Investigador individual
12Escuela de Ciencias de la Computación, Instituto de Tecnología de Georgia, Atlanta, GA, 30332, EE. UU.
13Center for Emergent Matter Science, RIKEN, Wako Saitama 351-0198, Japón

¿Encuentra este documento interesante o quiere discutirlo? Scite o deje un comentario en SciRate.

Resumen

Para explorar las posibilidades de un algoritmo cuántico de escala intermedia a corto plazo y la computación cuántica tolerante a fallas a largo plazo, se necesita un simulador de circuito cuántico rápido y versátil. Aquí presentamos Qulacs, un simulador rápido de circuitos cuánticos destinado a fines de investigación. Mostramos los conceptos principales de Qulacs, explicamos cómo usar sus características a través de ejemplos, describimos técnicas numéricas para acelerar la simulación y demostramos su desempeño con puntos de referencia numéricos.

► datos BibTeX

► referencias

[ 1 ] Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C Bardin, Rami Barends, Rupak Biswas, Sergio Boixo, Fernando GSL Brandao, David A Buell, et al. Supremacía cuántica utilizando un procesador superconductor programable. Nature, 574 (7779): 505–510, 2019. 10.1038 / s41586-019-1666-5.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1666-5

[ 2 ] Laird Egan, Dripto M Debroy, Crystal Noel, Andrew Risinger, Daiwei Zhu, Debopriyo Biswas, Michael Newman, Muyuan Li, Kenneth R Brown, Marko Cetina, et al. Operación tolerante a fallas de un código de corrección de errores cuánticos. preimpresión de arXiv arXiv: 2009.11482, 2020.
arXiv: 2009.11482

[ 3 ] Sitio web de Qulacs. https: / / github.com/ qulacs / qulacs, 2018.
https: / / github.com/ qulacs / qulacs

[ 4 ] Gaël Guennebaud, Benoı̂t Jacob, et al. Eigen v3. http: / / eigen.tuxfamily.org, 2010.
http: / / eigen.tuxfamily.org

[ 5 ] Wenzel Jakob, Jason Rhinelander y Dean Moldovan. pybind11: operabilidad perfecta entre c ++ 11 y python. https: / / github.com/ pybind / pybind11, 2017.
https: / / github.com/ pybind / pybind11

[ 6 ] GoogleTest. https: / / github.com/ google / googletest, 2019.
https: / / github.com/ google / googletest

[ 7 ] Holger Krekel, Bruno Oliveira, Ronny Pfannschmidt, Floris Bruynooghe, Brianna Laugher y Florian Bruhin. pytest xy https: / / github.com/ pytest-dev / pytest, 2004.
https: / / github.com/ pytest-dev / pytest

[ 8 ] Sergio Boixo, Sergei V Isakov, Vadim N Smelyanskiy y Hartmut Neven. Simulación de circuitos cuánticos de baja profundidad como modelos gráficos complejos no dirigidos. preimpresión de arXiv arXiv: 1712.05384, 2017.
arXiv: 1712.05384

[ 9 ] Igor L Markov y Yaoyun Shi. Simular la computación cuántica mediante la contratación de redes de tensores. SIAM Journal on Computing, 38 (3): 963–981, 2008. 10.1137 / 050644756. URL https: / / doi.org/ 10.1137 / 050644756.
https: / / doi.org/ 10.1137 / 050644756

[ 10 ] Igor L Markov, Aneeqa Fatima, Sergei V Isakov y Sergio Boixo. La supremacía cuántica está más cerca y más lejos de lo que parece. preimpresión de arXiv arXiv: 1807.10749, 2018.
arXiv: 1807.10749

[ 11 ] Sergey Bravyi y David Gosset. Simulación clásica mejorada de circuitos cuánticos dominados por puertas de clifford. Phys. Rev. Lett., 116: 250501, junio de 2016. 10.1103 / PhysRevLett.116.250501. URL https: / / link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevLett.116.250501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.250501

[ 12 ] Sergey Bravyi, Dan Browne, Padraic Calpin, Earl Campbell, David Gosset y Mark Howard. Simulación de circuitos cuánticos mediante descomposiciones de estabilizadores de bajo rango. Quantum, 3: 181, septiembre de 2019. ISSN 2521-327X. 10.22331 / q-2019-09-02-181. URL https: / / doi.org/ 10.22331 / q-2019-09-02-181.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-09-02-181

[ 13 ] Equipo y colaboradores de Quantum AI. Cirq, octubre de 2020a. URL https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.4062499.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.4062499

[ 14 ] Héctor Abraham y col. Qiskit: un marco de código abierto para la computación cuántica, 2019. URL https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.2562110.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.2562110

[ 15 ] Robert S Smith, Michael J Curtis y William J Zeng. Una arquitectura práctica de conjunto de instrucciones cuánticas. preimpresión de arXiv arXiv: 1608.03355, 2016.
arXiv: 1608.03355

[ 16 ] Ville Bergholm, Josh Izaac, Maria Schuld, Christian Gogolin, Carsten Blank, Keri McKiernan y Nathan Killoran. Pennylane: diferenciación automática de cálculos híbridos cuánticos-clásicos. preimpresión de arXiv arXiv: 1811.04968, 2018.
arXiv: 1811.04968

[ 17 ] Krysta Svore, Alan Geller, Matthias Troyer, John Azariah, Christopher Granade, Bettina Heim, Vadym Kliuchnikov, Mariia Mykhailova, Andres Paz y Martin Roetteler. P #: Habilitación de la computación cuántica escalable y el desarrollo con un dsl de alto nivel. RWDSL2018, Nueva York, NY, EE. UU., 2018. Association for Computing Machinery. ISBN 9781450363556. 10.1145 / 3183895.3183901. URL https: / / doi.org/ 10.1145 / 3183895.3183901.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3183895.3183901

[ 18 ] Benjamin Villalonga, Sergio Boixo, Bron Nelson, Christopher Henze, Eleanor Rieffel, Rupak Biswas y Salvatore Mandrà. Un simulador flexible de alto rendimiento para verificar y comparar circuitos cuánticos implementados en hardware real. npj Quantum Information, 5 (1): 86, octubre de 2019. ISSN 2056-6387. 10.1038 / s41534-019-0196-1. URL https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0196-1.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-019-0196-1

[ 19 ] Chase Roberts, Ashley Milsted, Martin Ganahl, Adam Zalcman, Bruce Fontaine, Yijian Zou, Jack Hidary, Guifre Vidal y Stefan Leichenauer. Tensornetwork: una biblioteca para física y aprendizaje automático. preimpresión de arXiv arXiv: 1905.01330, 2019.
arXiv: 1905.01330

[ 20 ] Matthew Fishman, Steven R White y E Miles Stoudenmire. La biblioteca de software ITensor para cálculos de redes de tensores. preimpresión de arXiv arXiv: 2007.14822, 2020.
arXiv: 2007.14822

[ 21 ] Benjamin Villalonga, Dmitry Lyakh, Sergio Boixo, Hartmut Neven, Travis S Humble, Rupak Biswas, Eleanor G Rieffel, Alan Ho y Salvatore Mandrà. Estableciendo la frontera de supremacía cuántica con una simulación de 281 pflop / s. Ciencia y tecnología cuánticas, 5 (3): 034003, 2020. 10.1088 / 2058-9565 / ab7eeb. URL https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab7eeb.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab7eeb

[ 22 ] Koen De Raedt, Kristel Michielsen, Hans De Raedt, Binh Trieu, Guido Arnold, Marcus Richter, Th Lippert, Hiroshi Watanabe y Nobuyasu Ito. Simulador de computadora cuántica masivamente paralelo. Computer Physics Communications, 176 (2): 121-136, 2007. 10.1016 / j.cpc.2006.08.007. URL https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2006.08.007.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2006.08.007

[ 23 ] Hans De Raedt, Fengping Jin, Dennis Willsch, Madita Willsch, Naoki Yoshioka, Nobuyasu Ito, Shengjun Yuan y Kristel Michielsen. Simulador de computadora cuántica masivamente paralelo, once años después. Comunicaciones de física informática, 237: 47–61, 2019. 10.1016 / j.cpc.2018.11.005. URL https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2018.11.005.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.cpc.2018.11.005

[ 24 ] Thomas Häner y Damian S Steiger. Simulación de 0.5 petabytes de un circuito cuántico de 45 qubit. En Actas de la Conferencia Internacional de Computación, Redes, Almacenamiento y Análisis de Alto Rendimiento, páginas 1 a 10, 2017. 10.1145 / 3126908.3126947. URL https: / / doi.org/ 10.1145 / 3126908.3126947.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3126908.3126947

[ 25 ] Gian Giacomo Guerreschi, Justin Hogaboam, Fabio Baruffa y Nicolas PD Sawaya. Intel Quantum Simulator: un simulador de circuitos cuánticos de alto rendimiento listo para la nube. Ciencia y tecnología cuánticas, 5 (3): 034007, 2020. 10.1088 / 2058-9565 / ab8505. URL https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab8505.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab8505

[ 26 ] Mikhail Smelyanskiy, Nicolas PD Sawaya y Alán Aspuru-Guzik. qHiPSTER: El entorno de pruebas de software cuántico de alto rendimiento. preimpresión de arXiv arXiv: 1601.07195, 2016.
arXiv: 1601.07195

[ 27 ] Nader Khammassi, Imran Ashraf, Xiang Fu, Carmen G Almudever y Koen Bertels. QX: una plataforma de simulación por computadora cuántica de alto rendimiento. En Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), 2017, páginas 464–469. IEEE, 2017. 10.23919 / FECHA.2017.7927034. URL https: / / doi.org/ 10.23919 / DATE.2017.7927034.
https: / / doi.org/ 10.23919 / DATE.2017.7927034

[ 28 ] Nader Khammassi, Imran Ashraf, J contra Someren, Razvan Nane, AM Krol, M Adriaan Rol, L Lao, Koen Bertels y Carmen G Almudever. OpenQL: un marco de programación cuántica portátil para aceleradores cuánticos. preimpresión de arXiv arXiv: 2005.13283, 2020.
arXiv: 2005.13283

[ 29 ] Damian S Steiger, Thomas Häner y Matthias Troyer. ProjectQ: un marco de software de código abierto para la computación cuántica. Quantum, 2:49, 2018. 10.22331 / q-2018-01-31-49. URL https: / / doi.org/ 10.22331 / q-2018-01-31-49.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-01-31-49

[ 30 ] Tyson Jones, Anna Brown, Ian Bush y Simon C Benjamin. QuEST y simulación de alto rendimiento de computadoras cuánticas. Informes científicos, 9 (1): 1–11, 2019. 10.1038 / s41598-019-47174-9. URL https: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-019-47174-9.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41598-019-47174-9

[ 31 ] Equipo y colaboradores de Quantum AI. qsim, septiembre de 2020b. URL https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.4023103.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.4023103

[ 32 ] Xiu-Zhe Luo, Jin-Guo Liu, Pan Zhang y Lei Wang. Yao.jl: marco extensible y eficiente para el diseño de algoritmos cuánticos. Quantum, 4: 341, octubre de 2020. ISSN 2521-327X. 10.22331 / q-2020-10-11-341. URL https: / / doi.org/ 10.22331 / q-2020-10-11-341.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-10-11-341

[ 33 ] Adam Kelly. Simulando computadoras cuánticas usando OpenCL. preimpresión de arXiv arXiv: 1805.00988, 2018.
arXiv: 1805.00988

[ 34 ] Stavros Efthymiou, Sergi Ramos-Calderer, Carlos Bravo-Prieto, Adrián Pérez-Salinas, Diego García-Martín, Artur García-Saez, José Ignacio Latorre y Stefano Carrazza. Qibo: un marco para la simulación cuántica con aceleración de hardware. preimpresión de arXiv arXiv: 2009.01845, 2020. 10.5281 / zenodo.3997194. URL https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.3997194.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.3997194
arXiv: 2009.01845

[ 35 ] Alberto Peruzzo, Jarrod McClean, Peter Shadbolt, Man-Hong Yung, Xiao-Qi Zhou, Peter J Love, Alán Aspuru-Guzik y Jeremy L O'brien. Un solucionador de valores propios variacionales en un procesador cuántico fotónico. Nature communications, 5: 4213, 2014. 10.1038 / ncomms5213. URL https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213

[ 36 ] Seth Lloyd. Simuladores cuánticos universales. Science, páginas 1073–1078, 1996. 10.1126 / science.273.5278.1073. URL https: / / doi.org/ 10.1126 / science.273.5278.1073.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.273.5278.1073

[ 37 ] Suguru Endo, Iori Kurata y Yuya O Nakagawa. Cálculo de la función verde en computadoras cuánticas a corto plazo. Investigación de revisión física, 2 (3): 033281, 2020. 10.1103 / PhysRevResearch.2.033281. URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033281.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033281

[ 38 ] Kosuke Mitarai, Yuya O Nakagawa y Wataru Mizukami. Teoría de las derivadas analíticas de la energía para el auto-solucionador cuántico variacional. Investigación de revisión física, 2 (1): 013129, 2020. 10.1103 / PhysRevResearch.2.013129. URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.013129.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.013129

[ 39 ] Kosuke Mitarai, Tennin Yan y Keisuke Fujii. Generalización de la salida de un eigensolver cuántico variacional por interpolación de parámetros con un ansatz de baja profundidad. Phys. Rev. Applied, 11: 044087, abril de 2019. 10.1103 / PhysRevApplied.11.044087. URL https: / / link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevApplied.11.044087.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.11.044087

[ 40 ] Yuta Matsuzawa y Yuki Kurashige. Descomposición de tipo Jastrow en química cuántica para circuitos cuánticos de baja profundidad. Journal of Chemical Theory and Computation, 16 (2): 944–952, 2020. 10.1021 / acs.jctc.9b00963. URL https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.9b00963.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.9b00963

[ 41 ] Hiroki Kawai y Yuya O. Nakagawa. Predicción de estados excitados a partir de la función de onda del estado fundamental mediante el aprendizaje automático cuántico supervisado. Aprendizaje automático: ciencia y tecnología, 1 (4): 045027, octubre de 2020. 10.1088 / 2632-2153 / aba183. URL https: / / doi.org/ 10.1088.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2632-2153 / aba183

[ 42 ] Jakob Kottmann, Mario Krenn, Thi Ha Kyaw, Sumner Alperin-Lea y Alán Aspuru-Guzik. Diseño asistido por computadora cuántica de hardware de óptica cuántica. Ciencia y tecnología cuánticas, 2021. 10.1088 / 2058-9565 / abfc94. URL https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / abfc94.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / abfc94

[ 43 ] Yasunari Suzuki, Suguru Endo y Yuuki Tokunaga. Mitigación de errores cuánticos para computación cuántica tolerante a fallas. preimpresión de arXiv arXiv: 2010.03887, 2020.
arXiv: 2010.03887

[ 44 ] Cirq-Qulacs. https: / / github.com/ qulacs / cirq-qulacs, 2019.
https: / / github.com/ qulacs / cirq-qulacs

[ 45 ] Seyon Sivarajah, Silas Dilkes, Alexander Cowtan, Will Simmons, Alec Edgington y Ross Duncan. t $ | $ ket $ rangle $: Un compilador retargetable para dispositivos NISQ. Ciencia y tecnología cuánticas, 2020. 10.1088 / 2058-9565 / ab8e92. URL https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab8e92.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​ab8e92

[ 46 ] Orquestra. https: / / orquestra.io/, 2020.
https: / / orquestra.io/

[ 47 ] Jakob S. Kottmann y Sumner Alperin-Lea, Teresa Tamayo-Mendoza, Alba Cervera-Lierta, Cyrille Lavigne, Tzu-Ching Yen, Vladyslav Verteletskyi, Abhinav Anand, Matthias Degroote, Maha Kesebi y Alán Aspuru-Guzik. tequila: una biblioteca de desarrollo generalizada para nuevos algoritmos cuánticos. https: / / github.com/ aspuru-guzik-group / tequila, 2020.
https: / / github.com/ aspuru-guzik-group / tequila

[ 48 ] Peter W Shor. Algoritmos de tiempo polinomial para factorización prima y logaritmos discretos en una computadora cuántica. Revisión de SIAM, 41 (2): 303–332, 1999. 10.1137 / S0097539795293172. URL https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539795293172.
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539795293172

[ 49 ] Craig Gidney y Martin Ekerå. Cómo factorizar enteros rsa de 2048 bits en 8 horas utilizando 20 millones de qubits ruidosos. Quantum, 5: 433, 2021. 10.22331 / q-2021-04-15-433. URL https: / / doi.org/ 10.22331 / q-2021-04-15-433.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-04-15-433

[ 50 ] Ian D Kivlichan, Craig Gidney, Dominic W Berry, Nathan Wiebe, Jarrod McClean, Wei Sun, Zhang Jiang, Nicholas Rubin, Austin Fowler, Alán Aspuru-Guzik, et al. Simulación cuántica mejorada tolerante a fallas de electrones correlacionados en fase condensada mediante trotterización. Quantum, 4: 296, 2020. 10.22331 / q-2020-07-16-296. URL https: / / doi.org/ 10.22331 / q-2020-07-16-296.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-07-16-296

[ 51 ] Aram W Harrow, Avinatan Hassidim y Seth Lloyd. Algoritmo cuántico para sistemas lineales de ecuaciones. Cartas de revisión física, 103 (15): 150502, 2009. 10.1103 / PhysRevLett.103.150502. URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.150502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.150502

[ 52 ] Austin G Fowler, Matteo Mariantoni, John M Martinis y Andrew N Cleland. Códigos de superficie: Hacia la computación cuántica práctica a gran escala. Physical Review A, 86 (3): 032324, 2012. 10.1103 / PhysRevA.86.032324. URL https: / / link.aps.org/ doi / 10.1103 / PhysRevA.86.032324.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.86.032324

[ 53 ] Sergio Boixo, Sergei V Isakov, Vadim N Smelyanskiy, Ryan Babbush, Nan Ding, Zhang Jiang, Michael J Bremner, John M Martinis y Hartmut Neven. Caracterización de la supremacía cuántica en dispositivos a corto plazo. Nature Physics, 14 (6): 595–600, 2018. 10.1038 / s41567-018-0124-x. URL https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-018-0124-x.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-018-0124-x

[ 54 ] Jarrod McClean, Nicholas Rubin, Kevin Sung, Ian David Kivlichan, Xavier Bonet-Monroig, Yudong Cao, Chengyu Dai, Eric Schuyler Fried, Craig Gidney, Brendan Gimby, et al. OpenFermion: el paquete de estructura electrónica para computadoras cuánticas. Ciencia y tecnología cuánticas, 2020. 10.1088 / 2058-9565 / ab8ebc. URL https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab8ebc.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / ab8ebc

[ 55 ] Michael A. Nielsen e Isaac L. Chuang. Computación cuántica e información cuántica: Edición del décimo aniversario. Cambridge University Press, 10. 2010 / CBO10.1017. URL https: / / doi.org/ 9780511976667 / CBO10.1017.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667

[ 56 ] Andrew W Cross, Lev S Bishop, John A Smolin y Jay M Gambetta. Lenguaje ensamblador cuántico abierto. preimpresión de arXiv arXiv: 1707.03429, 2017.
arXiv: 1707.03429

[ 57 ] Shiro Tamiya y Yuya O Nakagawa. Cálculo de acoplamientos no adiabáticos y fase de Berry mediante solucionadores propios cuánticos variacionales. preimpresión de arXiv arXiv: 2003.01706, 2020. 10.1103 / PhysRevResearch.3.023244. URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.023244.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.023244
arXiv: 2003.01706

[ 58 ] Yohei Ibe, Yuya O Nakagawa, Takahiro Yamamoto, Kosuke Mitarai, Qi Gao y Takao Kobayashi. Cálculo de amplitudes de transición mediante auto-solucionadores cuánticos variacionales. preimpresión de arXiv arXiv: 2002.11724, 2020.
arXiv: 2002.11724

[ 59 ] Pascual Jordan y Eugene P Wigner. Sobre el principio de exclusión de Pauli. Z. Phys, 47 (631): 14–75, 1928. 10.1007 / BF01331938. URL https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01331938.
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01331938

[ 60 ] Sergey B Bravyi y Alexei Yu Kitaev. Computación cuántica fermiónica. Annals of Physics, 298 (1): 210-226, 2002. 10.1006 / aphy.2002.6254. URL https: / / doi.org/ 10.1006 / aphy.2002.6254.
https: / / doi.org/ 10.1006 / aphy.2002.6254

[ 61 ] Guía de intrínsecos de Intel. https: / / software.intel.com/ sites / landingpage / IntrinsicsGuide /, 2020.
https: / / software.intel.com/ sites / landingpage / IntrinsicsGuide /

[ 62 ] Especificaciones de OpenMP. https: / / www.openmp.org/ specificaciones /, 2020.
https: / / www.openmp.org/ especificaciones /

[ 63 ] puntos de referencia cuánticos. https: / / github.com/ Roger-luo / quantum-benchmarks, 2020.
https: / / github.com/ Roger-luo / quantum-benchmarks

[ 64 ] Los códigos de referencia de este documento se cargarán en. https: / / github.com/ qulacs / benchmark-qulacs, 2020.
https: / / github.com/ qulacs / benchmark-qulacs

[ 65 ] Repositorio Intel-QS. https: / / github.com/ iqusoft / intel-qs, 2020.
https: / / github.com/ iqusoft / intel-qs

[ 66 ] Daniel Gottesman. La representación de Heisenberg de las computadoras cuánticas. arXiv preprint quant-ph / 9807006, 1998.
arXiv: quant-ph / 9807006

[ 67 ] Scott Aaronson y Daniel Gottesman. Simulación mejorada de circuitos estabilizadores. Physical Review A, 70 (5): 052328, 2004. 10.1103 / PhysRevA.70.052328. URL https: / / 10.1103 / PhysRevA.70.052328.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.70.052328

[ 68 ] Leslie G Valiente. Circuitos cuánticos que se pueden simular clásicamente en tiempo polinomial. SIAM Journal on Computing, 31 (4): 1229-1254, 2002. 10.1137 / S0097539700377025. URL https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539700377025.
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539700377025

[ 69 ] Barbara M Terhal y David P DiVincenzo. Simulación clásica de circuitos cuánticos de fermiones que no interactúan. Physical Review A, 65 (3): 032325, 2002. 10.1103 / PhysRevA.65.032325. URL https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.032325.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.032325

[ 70 ] Emanuel Knill. Ópticas lineales fermiónicas y compuertas. arXiv preprint quant-ph / 0108033, 2001.
arXiv: quant-ph / 0108033

Citado por

[1] Kishor Bharti, Alba Cervera-Lierta, Thi Ha Kyaw, Tobias Haug, Sumner Alperin-Lea, Abhinav Anand, Matthias Degroote, Hermanni Heimonen, Jakob S. Kottmann, Tim Menke, Wai-Keong Mok, Sukin Sim, Leong- Chuan Kwek y Alán Aspuru-Guzik, “Algoritmos cuánticos ruidosos de escala intermedia (NISQ)”, arXiv: 2101.08448.

[2] Yohei Ibe, Yuya O. Nakagawa, Nathan Earnest, Takahiro Yamamoto, Kosuke Mitarai, Qi Gao y Takao Kobayashi, "Calculando amplitudes de transición por deflación cuántica variacional", arXiv: 2002.11724.

[3] Alba Cervera-Lierta, Jakob S. Kottmann y Alán Aspuru-Guzik, “Meta-Variational Quantum Eigensolver: Learning Energy Profiles of Parametrized Hamiltonians for Quantum Simulation”, PRX Cuántico 2 2, 020329 (2021).

[4] Sofiene Jerbi, Casper Gyurik, Simon Marshall, Hans J. Briegel y Vedran Dunjko, "Políticas cuánticas variacionales para el aprendizaje por refuerzo", arXiv: 2103.05577.

[5] Samuel Yen-Chi Chen, Tzu-Chieh Wei, Chao Zhang, Haiwang Yu y Shinjae Yoo, "Redes neuronales convolucionales cuánticas para el análisis de datos de física de alta energía", arXiv: 2012.12177.

[6] Yasunari Suzuki, Suguru Endo, Keisuke Fujii y Yuuki Tokunaga, "Mitigación de errores cuánticos para la computación cuántica tolerante a fallas", arXiv: 2010.03887.

[7] Samuel Yen-Chi Chen, Tzu-Chieh Wei, Chao Zhang, Haiwang Yu y Shinjae Yoo, "Red convolucional híbrida de gráficos cuánticos y clásicos", arXiv: 2101.06189.

[8] Abhinav Anand, Matthias Degroote y Alán Aspuru-Guzik, "Estrategias evolutivas naturales para la computación cuántica variacional", arXiv: 2012.00101.

[9] Mateusz Ostaszewski, Lea M. Trenkwalder, Wojciech Masarczyk, Eleanor Scerri y Vedran Dunjko, "Aprendizaje por refuerzo para la optimización de arquitecturas de circuitos cuánticos variacionales", arXiv: 2103.16089.

[10] Kohdai Kuroiwa y Yuya O. Nakagawa, "Métodos de penalización para un eigensolver cuántico variacional", Investigación de revisión física 3 1, 013197 (2021).

[11] Kaoru Mizuta, Mikiya Fujii, Shigeki Fujii, Kazuhide Ichikawa, Yutaka Imamura, Yukihiro Okuno y Yuya O. Nakagawa, "Eigensolver cuántico variacional profundo para estados excitados y su aplicación al cálculo químico cuántico de materiales periódicos", arXiv: 2104.00855.

[12] Nicholas C. Rubin, Toru Shiozaki, Kyle Throssell, Garnet Kin-Lic Chan y Ryan Babbush, "El emulador cuántico fermiónico", arXiv: 2104.13944.

[13] Jakob S. Kottmann, Sumner Alperin-Lea, Teresa Tamayo-Mendoza, Alba Cervera-Lierta, Cyrille Lavigne, Tzu-Ching Yen, Vladyslav Verteletskyi, Philipp Schleich, Abhinav Anand, Matthias Degroote, Skylar Chaney, Maha Kesibi, Naomi Grace Curnow, Brandon Solo, Georgios Tsilimigkounakis, Claudia Zendejas-Morales, Artur F. Izmaylov y Alán Aspuru-Guzik, “TEQUILA: una plataforma para el desarrollo rápido de algoritmos cuánticos”, Ciencia y tecnología cuántica 6 2, 024009 (2021).

[14] Samuel Yen-Chi Chen, Chih-Min Huang, Chia-Wei Hsing y Ying-Jer Kao, "Un clasificador cuántico clásico híbrido entrenable de extremo a extremo", arXiv: 2102.02416.

[15] Nobuyuki Yoshioka, Hideaki Hakoshima, Yuichiro Matsuzaki, Yuuki Tokunaga, Yasunari Suzuki y Suguru Endo, "Expansión subespacial cuántica generalizada", arXiv: 2107.02611.

[16] Jakob S. Kottmann, Philipp Schleich, Teresa Tamayo-Mendoza y Alán Aspuru-Guzik, "Reducir los requisitos de qubit mientras se mantiene la precisión numérica para el Variational Quantum Eigensolver: A Basis-Set-Free Approach", arXiv: 2008.02819.

[17] Takeru Kusumoto, Kosuke Mitarai, Keisuke Fujii, Masahiro Kitagawa y Makoto Negoro, "Truco experimental del núcleo cuántico con espines nucleares en un sólido", npj Información cuántica 7, 94 (2021).

[18] Kosuke Mitarai, Yasunari Suzuki, Wataru Mizukami, Yuya O. Nakagawa y Keisuke Fujii, “Expansión cuadrática de Clifford para una evaluación comparativa eficiente y la inicialización de algoritmos cuánticos variacionales”, arXiv: 2011.09927.

[19] Shiro Tamiya, Sho Koh y Yuya O. Nakagawa, "Cálculo de acoplamientos no adiabáticos y fase de Berry mediante solucionadores propios cuánticos variacionales", Investigación de revisión física 3 2, 023244 (2021).

[20] Hans Hon Sang Chan, Nathan Fitzpatrick, Javier Segarra-Marti, Michael J. Bearpark y David P. Tew, "Cálculos de estado excitado molecular con funciones de onda adaptativas en una emulación de Eigensolver cuántica: reducción de la profundidad del circuito y separación de los estados de giro", arXiv: 2105.10275.

[21] Samuel Yen-Chi Chen y Shinjae Yoo, "Federated Quantum Machine Learning", arXiv: 2103.12010.

[22] Jakob S. Kottmann y Alán Aspuru-Guzik, "Circuitos cuánticos de baja profundidad optimizados para estructuras electrónicas moleculares usando una aproximación de pares separables", arXiv: 2105.03836.

[23] Nicholas H. Stair y Francesco A. Evangelista, "QForte: un simulador de estado eficiente y una biblioteca de algoritmos cuánticos para la estructura electrónica molecular", arXiv: 2108.04413.

[24] Keita Arimitsu, Yuya O. Nakagawa, Sho Koh, Wataru Mizukami, Qi Gao y Takao Kobayashi, "Gradiente de energía analítica para solucionadores propios cuánticos variacionales optimizados por orbitales promediados por estado y su aplicación a una reacción fotoquímica", arXiv: 2107.12705.

[25] Hrushikesh Patil, Yulun Wang y Predrag Krstic, "Solucionador lineal cuántico variable con Ansatz dinámico", arXiv: 2107.08606.

[26] Kosuke Ito, Wataru Mizukami y Keisuke Fujii, "Relaciones universales de precisión de ruido en algoritmos cuánticos variacionales", arXiv: 2106.03390.

[27] Oumarou Oumarou, Alexandru Paler y Robert Basmadjian, "Simulación de circuitos cuánticos rápidos utilizando bibliotecas de propósito general aceleradas por hardware", arXiv: 2106.13995.

[28] Bingzhi Zhang y Quntao Zhuang, "Rápida supresión del error de clasificación en circuitos cuánticos variacionales", arXiv: 2107.08026.

[29] Kouhei Nakaji, Hiroyuki Tezuka y Naoki Yamamoto, "Redes neuronales mejoradas cuánticamente en el marco del núcleo de la tangente neuronal", arXiv: 2109.03786.

[30] William M Watkins, Samuel Yen-Chi Chen y Shinjae Yoo, "Aprendizaje automático cuántico con privacidad diferencial", arXiv: 2103.06232.

[31] Maria-Andreea Filip, Nathan Fitzpatrick, David Muñoz Ramo y Alex JW Thom, "Lo mejor de ambos mundos: optimización de recursos de hardware cuántico con métodos estocásticos clásicos", arXiv: 2108.10912.

[32] Cenk Tüysüz, Carla Rieger, Kristiane Novotny, Bilge Demirköz, Daniel Dobos, Karolos Potamianos, Sofia Vallecorsa, Jean-Roch Vlimant y Richard Forster, "Hybrid Quantum Classical Graph Neural Networks for Particle Track Reconstruction", arXiv: 2109.12636.

[33] Kentaro Yamamoto, David Zsolt Manrique, Irfan Khan, Hideaki Sawada y David Muñoz Ramo, “Cálculos de hardware cuántico de sistemas periódicos: cadena de hidrógeno y cristales de hierro”, arXiv: 2109.08401.

[34] Bingzhi Zhang y Quntao Zhuang, "Transición de fase computacional en el algoritmo de optimización aproximada cuántica: la diferencia entre difícil y fácil", arXiv: 2109.13346.

Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2021-10-06 10:04:51). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

No se pudo recuperar Crossref citado por datos durante el último intento 2021-10-06 10:04:49: No se pudieron obtener los datos citados por 10.22331 / q-2021-10-06-559 de Crossref. Esto es normal si el DOI se registró recientemente.

PlatoAi. Web3 reinventado. Inteligencia de datos ampliada.
Haga clic aquí para acceder.

Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-10-06-559/

punto_img

Información más reciente

punto_img

Habla con nosotros!

¡Hola! ¿Le puedo ayudar en algo?