Zephyrnet-logo

Qulacs: een snelle en veelzijdige quantumcircuitsimulator voor onderzoeksdoeleinden

Datum:


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. Nakagawa7Yohei Ibe7, Youyuan Zhang7,8, Hirotsugu Yamashita11, Hikaru Yoshimura11, Akihiro Hayashi12, en Keisuke Fujii2,3,9,13

1NTT Computer en Data Science Laboratories, NTT Corporation, Musashino 180-8585, Japan
2JST PRESTO, Kawaguchi, Saitama 332-0012, Japan
3Graduate School of Engineering Science, Universiteit van Osaka, 1-3 Machikaneyama, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan
4Graduate School of Information Science and Technology, Universiteit van Osaka, 1-1 Yamadaoka, Suita, Osaka 565-0871, Japan
5Graduate School voor Informatie en Wetenschap, Nara Instituut voor Wetenschap en Technologie, Takayama, Ikoma, Nara 630-0192, Japan
6Graduate School of Science, Universiteit van Kyoto, Yoshida-Ushinomiya, Sakyo, Kyoto 606-8302, Japan
7QunaSys Inc., Aqua Hakusan Building 9F, 1-13-7 Hakusan, Bunkyo, Tokio 113-0001, Japan
8Graduate School of Science, de Universiteit van Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan
9Centrum voor kwantuminformatie en kwantumbiologie, Instituut voor open en transdisciplinaire onderzoeksinitiatieven, Universiteit van Osaka, Japan
10Graduate School of Engineering, de Universiteit van Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan
11Individuele onderzoeker
12School of Computer Science, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, 30332, VS
13Centrum voor Emergent Matter Science, RIKEN, Wako Saitama 351-0198, Japan

Vind je dit artikel interessant of wil je het bespreken? Scite of laat een reactie achter op SciRate.

Abstract

Om de mogelijkheden van een quantumalgoritme op middellange termijn op middellange termijn en fouttolerante quantumcomputing op de lange termijn te onderzoeken, is een snelle en veelzijdige simulator voor kwantumcircuits nodig. Hier introduceren we Qulacs, een snelle simulator voor kwantumcircuits bedoeld voor onderzoeksdoeleinden. We laten de belangrijkste concepten van Qulacs zien, leggen uit hoe de functies ervan kunnen worden gebruikt via voorbeelden, beschrijven numerieke technieken om simulatie te versnellen en demonstreren de prestaties met numerieke benchmarks.

► BibTeX-gegevens

► Referenties

[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. Quantum suprematie met behulp van een programmeerbare supergeleidende processor. Natuur, 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. Fouttolerante werking van een kwantumfoutcorrectiecode. arXiv voordruk arXiv:2009.11482, 2020.
arXiv: 2009.11482

[3] Qulacs-website. 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 en Dean Moldovan. pybind11 – naadloze operabiliteit tussen c++11 en 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 en 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 en Hartmut Neven. Simulatie van lage-diepte kwantumcircuits als complexe ongerichte grafische modellen. arXiv-voordruk arXiv: 1712.05384, 2017.
arXiv: 1712.05384

[9] Igor L Markov en Yaoyun Shi. Quantumberekening simuleren door tensornetwerken te contracteren. 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 en Sergio Boixo. Quantum suprematie is zowel dichterbij als verder dan het lijkt. arXiv voordruk arXiv:1807.10749, 2018.
arXiv: 1807.10749

[11] Sergey Bravyi en David Gosset. Verbeterde klassieke simulatie van kwantumcircuits die worden gedomineerd door clifford-poorten. Fys. Rev. Lett., 116: 250501, juni 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 en Mark Howard. Simulatie van kwantumcircuits door decomposities van laagwaardige stabilisatoren. Quantum, 3: 181, september 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] Quantum AI-team en medewerkers. Circa, oktober 2020a. URL https:/​/​doi.org/10.5281/​zenodo.4062499.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.4062499

[14] Hector Abraham et al. Qiskit: een open-source raamwerk voor kwantumcomputing, 2019. URL https:/​/​doi.org/10.5281/​zenodo.2562110.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.2562110

[15] Robert S Smith, Michael J Curtis en William J Zeng. Een praktische architectuur voor kwantuminstructiesets. arXiv-voordruk arXiv: 1608.03355, 2016.
arXiv: 1608.03355

[16] Ville Bergholm, Josh Izaac, Maria Schuld, Christian Gogolin, Carsten Blank, Keri McKiernan en Nathan Killoran. Pennylane: Automatische differentiatie van hybride kwantum-klassieke berekeningen. arXiv voordruk arXiv:1811.04968, 2018.
arXiv: 1811.04968

[17] Krysta Svore, Alan Geller, Matthias Troyer, John Azaria, Christopher Granade, Bettina Heim, Vadym Kliuchnikov, Mariia Mykhailova, Andres Paz en Martin Roetteler. V#: Schaalbare quantum computing en ontwikkeling mogelijk maken met een high-level dsl. RWDSL2018, New York, NY, VS, 2018. Vereniging voor computermachines. 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 en Salvatore Mandrà. Een flexibele, krachtige simulator voor het verifiëren en benchmarken van kwantumcircuits die op echte hardware zijn geïmplementeerd. npj Quantum Information, 5 (1): 86, oktober 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 en Stefan Leichenauer. Tensornetwork: een bibliotheek voor natuurkunde en machine learning. arXiv voordruk arXiv:1905.01330, 2019.
arXiv: 1905.01330

[20] Matthew Fishman, Steven R White en E Miles Stoudenmire. De ITensor-softwarebibliotheek voor Tensor-netwerkberekeningen. arXiv voordruk 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 en Salvatore Mandrà. De grens van kwantumsuprematie tot stand brengen met een 281 pflop/​s-simulatie. Quantum Wetenschap en Technologie, 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 en Nobuyasu Ito. Massaal parallelle kwantumcomputersimulator. 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 en Kristel Michielsen. Massaal parallelle kwantumcomputersimulator, elf jaar later. Computer Physics Communications, 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 en Damian S Steiger. 0.5 petabyte simulatie van een 45-qubit kwantumcircuit. In Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, pagina's 1-10, 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 en Nicolas PD Sawaya. Intel Quantum Simulator: een cloud-ready high-performance simulator van kwantumcircuits. Quantum Wetenschap en Technologie, 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 en Alan Aspuru-Guzik. qHiPSTER: de testomgeving voor kwantum high-performance software. arXiv voordruk arXiv:1601.07195, 2016.
arXiv: 1601.07195

[27] Nader Khammassi, Imran Ashraf, Xiang Fu, Carmen G Almudever en Koen Bertels. QX: een krachtig simulatieplatform voor kwantumcomputers. In Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), 2017, pagina's 464–469. IEEE, 2017. 10.23919/​DATE.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 v Someren, Razvan Nane, AM Krol, M Adriaan Rol, L Lao, Koen Bertels en Carmen G Almudever. OpenQL: een draagbaar kwantumprogrammeerraamwerk voor kwantumversnellers. arXiv voordruk arXiv:2005.13283, 2020.
arXiv: 2005.13283

[29] Damian S Steiger, Thomas Häner en Matthias Troyer. ProjectQ: een open source softwareraamwerk voor quantum computing. 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 en Simon C Benjamin. QuEST en krachtige simulatie van kwantumcomputers. Wetenschappelijke rapporten, 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] Quantum AI-team en medewerkers. qsim, september 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 en Lei Wang. Yao.jl: Uitbreidbaar, efficiënt raamwerk voor het ontwerpen van kwantumalgoritmen. Quantum, 4: 341, oktober 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. Quantumcomputers simuleren met OpenCL. arXiv voordruk arXiv:1805.00988, 2018.
arXiv: 1805.00988

[34] Stavros Efthymiou, Sergi Ramos-Calderer, Carlos Bravo-Prieto, Adrián Pérez-Salinas, Diego García-Martín, Artur Garcia-Saez, José Ignacio Latorre en Stefano Carrazza. Qibo: een raamwerk voor kwantumsimulatie met hardwareversnelling. arXiv preprint 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, Alan Aspuru-Guzik en Jeremy L O'brien. Een variatie-eigenwaardeoplosser op een fotonische kwantumprocessor. Natuurcommunicatie, 5: 4213, 2014. 10.1038/​ncomms5213. URL https:/​/​doi.org/10.1038/​ncomms5213.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213

[36] Seth Lloyd. Universele kwantumsimulatoren. Wetenschap, pagina's 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 en Yuya O Nakagawa. Berekening van de functie van groen op korte termijn kwantumcomputers. Physical Review Research, 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 en Wataru Mizukami. Theorie van analytische energiederivaten voor de variatiekwantum eigensolver. Physical Review Research, 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 en Keisuke Fujii. Generalisatie van de output van een variabele quantum eigensolver door parameterinterpolatie met een lage-diepte ansatz. Fys. Rev. Applied, 11: 044087, april 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 en Yuki Kurashige. Decompositie van het Jastrow-type in de kwantumchemie voor kwantumcircuits met een lage diepte. 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 en Yuya O. Nakagawa. Het voorspellen van aangeslagen toestanden van de golffunctie van de grondtoestand door gesuperviseerd leren van kwantummachines. Machine learning: wetenschap en technologie, 1 (4): 045027, oktober 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 en Alan Aspuru-Guzik. Quantum computerondersteund ontwerp van hardware voor kwantumoptica. Quantum Wetenschap en Technologie, 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 en Yuuki Tokunaga. Beperking van kwantumfouten voor fouttolerante kwantumcomputers. arXiv voordruk 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 en Ross Duncan. t$|$ket$rangle$: Een retargetable compiler voor NISQ-apparaten. Quantum Wetenschap en Technologie, 2020. 10.1088/​2058-9565/​ab8e92. URL https:/​/​doi.org/10.1088/​2058-9565/​ab8e92.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​ab8e92

[46] Orkest. https://orquestra.io/​, 2020.
https://orquestra.io/​

[47] Jakob S. Kottmann en Sumner Alperin-Lea, Teresa Tamayo-Mendoza, Alba Cervera-Lierta, Cyrille Lavigne, Tzu-Ching Yen, Vladyslav Verteletskyi, Abhinav Anand, Matthias Degroote, Maha Kesebi en Alan Aspuru-Guzik. tequila: een gegeneraliseerde ontwikkelingsbibliotheek voor nieuwe kwantumalgoritmen. https:/​/​github.com/​aspuru-guzik-group/​tequila, 2020.
https://​/​github.com/​aspuru-guzik-group/​tequila

[48] Peter W Shor. Polynomiale tijdalgoritmen voor priemfactorisatie en discrete logaritmen op een kwantumcomputer. SIAM-recensie, 41 (2): 303-332, 1999. 10.1137/​S0097539795293172. URL https:/​/​doi.org/10.1137/​S0097539795293172.
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539795293172

[49] Craig Gidney en Martin Ekerå. Hoe 2048-bits rsa-getallen in 8 uur te factoriseren met 20 miljoen luidruchtige qubits. 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, Alan Aspuru-Guzik, et al. Verbeterde fouttolerante kwantumsimulatie van gecorreleerde elektronen met gecondenseerde fase via trotterisatie. 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 en Seth Lloyd. Kwantumalgoritme voor lineaire vergelijkingsstelsels. Fysieke beoordelingsbrieven, 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 en Andrew N Cleland. Oppervlaktecodes: op weg naar praktische grootschalige kwantumberekening. Fysieke beoordeling 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 en Hartmut Neven. Karakterisering van kwantumsuprematie in apparaten op korte termijn. Natuurfysica, 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: het elektronische structuurpakket voor kwantumcomputers. Quantum Wetenschap en Technologie, 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 en Isaac L. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition. Cambridge University Press, 2010. 10.1017 / CBO9780511976667. URL https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667

[56] Andrew W Cross, Lev S Bishop, John A Smolin en Jay M Gambetta. Open kwantumassemblagetaal. arXiv-voordruk arXiv: 1707.03429, 2017.
arXiv: 1707.03429

[57] Shiro Tamiya en Yuya O Nakagawa. Berekening van niet-diabatische koppelingen en Berry's fase door middel van variabele kwantum eigensolvers. arXiv preprint 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 en Takao Kobayashi. Berekenen van overgangsamplitudes met behulp van variabele quantum eigensolvers. arXiv voordruk arXiv:2002.11724, 2020.
arXiv: 2002.11724

[59] Pascual Jordan en Eugene P Wigner. Over het Pauli-uitsluitingsprincipe. 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 en Alexei Yu Kitaev. Fermionische kwantumberekening. 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] Intel intrinsieke gids. https:/​/​software.intel.com/​sites/​landingpage/​IntrinsicsGuide/​, 2020.
https://​/​software.intel.com/​sites/​landingpage/​IntrinsicsGuide/​

[62] OpenMP-specificaties. https://www.openmp.org/specificaties/, 2020.
https://​/​www.openmp.org/​specificaties/​

[63] kwantumbenchmarks. https://​/​github.com/​Roger-luo/​quantum-benchmarks, 2020.
https: / / github.com/ Roger-luo / quantum-benchmarks

[64] Benchmarkcodes van deze paper worden geüpload naar. https:/​/​github.com/​qulacs/​benchmark-qulacs, 2020.
https://github.com/qulacs/benchmark-qulacs

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

[66] Daniël Gottesman. De Heisenberg-representatie van kwantumcomputers. arXiv preprint quant-ph/​9807006, 1998.
arXiv: quant-ph / 9807006

[67] Scott Aaronson en Daniel Gottesman. Verbeterde simulatie van stabilisatorcircuits. Fysieke beoordeling 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 Valiant. Kwantumcircuits die klassiek kunnen worden gesimuleerd in polynomiale tijd. 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 en David P DiVincenzo. Klassieke simulatie van niet-interagerende fermion-quantumcircuits. Fysieke beoordeling 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] Emmanuel Knil. Fermionische lineaire optica en matchgates. arXiv preprint quant-ph/​0108033, 2001.
arXiv: quant-ph / 0108033

Geciteerd door

[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 en Alán Aspuru-Guzik, "Noisy intermediate-scale quantum (NISQ) algoritmen", arXiv: 2101.08448.

[2] Yohei Ibe, Yuya O. Nakagawa, Nathan Earnest, Takahiro Yamamoto, Kosuke Mitarai, Qi Gao en Takao Kobayashi, "Overgangsamplitudes berekenen door variabele kwantumdeflatie", arXiv: 2002.11724.

[3] Alba Cervera-Lierta, Jakob S. Kottmann en Alán Aspuru-Guzik, "Meta-Variational Quantum Eigensolver: Learning Energy Profiles of geparameteriseerde Hamiltonians voor Quantum Simulation", PRX Quantum 2 2, 020329 (2021).

[4] Sofiene Jerbi, Casper Gyurik, Simon Marshall, Hans J. Briegel en Vedran Dunjko, "Variationeel kwantumbeleid voor versterkend leren", arXiv: 2103.05577.

[5] Samuel Yen-Chi Chen, Tzu-Chieh Wei, Chao Zhang, Haiwang Yu en Shinjae Yoo, "Quantum Convolutional Neural Networks for High Energy Physics Data Analysis", arXiv: 2012.12177.

[6] Yasunari Suzuki, Suguru Endo, Keisuke Fujii en Yuuki Tokunaga, "Quantum error mitigation for fault-tolerant quantum computing", arXiv: 2010.03887.

[7] Samuel Yen-Chi Chen, Tzu-Chieh Wei, Chao Zhang, Haiwang Yu en Shinjae Yoo, "Hybrid Quantum-Classical Graph Convolutional Network", arXiv: 2101.06189.

[8] Abhinav Anand, Matthias Degroote en Alán Aspuru-Guzik, "Natuurlijke evolutionaire strategieën voor variabele kwantumberekening", arXiv: 2012.00101.

[9] Mateusz Ostaszewski, Lea M. Trenkwalder, Wojciech Masarczyk, Eleanor Scerri en Vedran Dunjko, "Reinforcement learning voor optimalisatie van variabele quantumcircuitarchitecturen", arXiv: 2103.16089.

[10] Kohdai Kuroiwa en Yuya O. Nakagawa, "Strafmethoden voor een variatiekwantum-eigensolver", Physical Review Onderzoek 3 1, 013197 (2021).

[11] Kaoru Mizuta, Mikiya Fujii, Shigeki Fujii, Kazuhide Ichikawa, Yutaka Imamura, Yukihiro Okuno en Yuya O. Nakagawa, "Deep variatiekwantum eigensolver voor aangeslagen toestanden en de toepassing ervan op kwantumchemie berekening van periodieke materialen", arXiv: 2104.00855.

[12] Nicholas C. Rubin, Toru Shiozaki, Kyle Throssell, Garnet Kin-Lic Chan en Ryan Babbush, "The Fermionic Quantum Emulator", 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 en Alán Aspuru-Guzik, "TEQUILA: een platform voor snelle ontwikkeling van kwantumalgoritmen", Quantum Science and Technology 6, 2 (024009).

[14] Samuel Yen-Chi Chen, Chih-Min Huang, Chia-Wei Hsing en Ying-Jer Kao, "Een end-to-end trainbare hybride klassiek-kwantumclassificator", arXiv: 2102.02416.

[15] Nobuyuki Yoshioka, Hideaki Hakoshima, Yuichiro Matsuzaki, Yuuki Tokunaga, Yasunari Suzuki en Suguru Endo, "Gegeneraliseerde uitbreiding van de kwantumsubruimte", arXiv: 2107.02611.

[16] Jakob S. Kottmann, Philipp Schleich, Teresa Tamayo-Mendoza en Alán Aspuru-Guzik, "Qubit-vereisten verminderen met behoud van numerieke precisie voor de Variational Quantum Eigensolver: A Basis-Set-Free Approach", arXiv: 2008.02819.

[17] Takeru Kusumoto, Kosuke Mitarai, Keisuke Fujii, Masahiro Kitagawa en Makoto Negoro, "Experimentele kwantumkerneltruc met nucleaire spins in een vaste stof", npj Quantum-informatie 7, 94 (2021).

[18] Kosuke Mitarai, Yasunari Suzuki, Wataru Mizukami, Yuya O. Nakagawa en Keisuke Fujii, "Quadratic Clifford-uitbreiding voor efficiënte benchmarking en initialisatie van variabele kwantumalgoritmen", arXiv: 2011.09927.

[19] Shiro Tamiya, Sho Koh en Yuya O. Nakagawa, "Berekening van niet-adiabatische koppelingen en Berry's fase door variabele kwantum-eigensolvers", Physical Review Onderzoek 3 2, 023244 (2021).

[20] Hans Hon Sang Chan, Nathan Fitzpatrick, Javier Segarra-Marti, Michael J. Bearpark en David P. Tew, "Molecular Excited State Calculations with Adaptive Wavefunctions on a Quantum Eigensolver Emulation: Reducing Circuit Depth and Separating Spin States", arXiv: 2105.10275.

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

[22] Jakob S. Kottmann en Alán Aspuru-Guzik, "Geoptimaliseerde lage diepte-kwantumcircuits voor moleculaire elektronische structuur met behulp van een scheidbare paarbenadering", arXiv: 2105.03836.

[23] Nicholas H. Stair en Francesco A. Evangelista, "QForte: een efficiënte toestandssimulator en kwantumalgoritmenbibliotheek voor moleculaire elektronische structuur", arXiv: 2108.04413.

[24] Keita Arimitsu, Yuya O. Nakagawa, Sho Koh, Wataru Mizukami, Qi Gao en Takao Kobayashi, "Analytische energiegradiënt voor toestandsgemiddelde orbitaal-geoptimaliseerde variatiekwantum-eigensolvers en de toepassing ervan op een fotochemische reactie", arXiv: 2107.12705.

[25] Hrushikesh Patil, Yulun Wang en Predrag Krstic, "Variational Quantum Linear Solver met Dynamic Ansatz", arXiv: 2107.08606.

[26] Kosuke Ito, Wataru Mizukami en Keisuke Fujii, "Universele ruis-precisierelaties in variabele kwantumalgoritmen", arXiv: 2106.03390.

[27] Oumarou Oumarou, Alexandru Paler en Robert Basmadjian, "Snelle kwantumcircuitsimulatie met behulp van hardwareversnelde bibliotheken voor algemeen gebruik", arXiv: 2106.13995.

[28] Bingzhi Zhang en Quntao Zhuang, "Snelle onderdrukking van classificatiefouten in variabele kwantumcircuits", arXiv: 2107.08026.

[29] Kouhei Nakaji, Hiroyuki Tezuka en Naoki Yamamoto, "Quantum-enhanced neural networks in the neural tangent kernel framework", arXiv: 2109.03786.

[30] William M Watkins, Samuel Yen-Chi Chen en Shinjae Yoo, "Quantum machine learning met differentiële privacy", arXiv: 2103.06232.

[31] Maria-Andreea Filip, Nathan Fitzpatrick, David Muñoz Ramo en Alex JW Thom, "The Best of Both Worlds: Optimizing Quantum Hardware Resources with Classical Stochastic Methods", arXiv: 2108.10912.

[32] Cenk Tüysüz, Carla Rieger, Kristiane Novotny, Bilge Demirköz, Daniel Dobos, Karolos Potamianos, Sofia Vallecorsa, Jean-Roch Vlimant en 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 en David Muñoz Ramo, "Quantum hardware-berekeningen van periodieke systemen: waterstofketen en ijzerkristallen", arXiv: 2109.08401.

[34] Bingzhi Zhang en Quntao Zhuang, "Computationele faseovergang in Quantum Approximate Optimization Algorithm - het verschil tussen moeilijk en gemakkelijk", arXiv: 2109.13346.

Bovenstaande citaten zijn afkomstig van SAO / NASA ADS (laatst bijgewerkt met succes 2021-10-06 10:04:51). De lijst is mogelijk onvolledig omdat niet alle uitgevers geschikte en volledige citatiegegevens verstrekken.

Kon niet ophalen Door Crossref geciteerde gegevens tijdens laatste poging 2021-10-06 10:04:49: kon niet geciteerde gegevens voor 10.22331 / q-2021-10-06-559 niet ophalen van Crossref. Dit is normaal als de DOI recent is geregistreerd.

PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.

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

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img

Chat met ons

Hallo daar! Hoe kan ik u helpen?