Calibrating the Classical Hardness of the Quantum Approximate Optimization Algorithm

نویسندگان

چکیده

The trading of fidelity for scale enables approximate classical simulators such as matrix product states (MPSs) to run quantum circuits beyond exact methods. A control parameter, the so-called bond dimension χ MPSs, governs allocated computational resources and output fidelity. Here, we characterize optimization algorithm by expectation value cost function that it seeks minimize find follows a scaling law F(lnχ/N), where N is number qubits. With lnχ amounting entanglement MPS can encode, show relevant variable investigating per qubit. Importantly, our results calibrate power required achieve desired benchmark performance hardware in realistic setup. For instance, quantify hardness performing better classically than noisy superconducting processor readily matching its function. Moreover, relate global individual operations establish relationship with N. We sharpen requirements computers outperform techniques at running speed, size, fidelity.4 MoreReceived 17 June 2022Revised 2 November 2022Accepted 28 2022DOI:https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.040339Published American Physical Society under terms Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution this work must maintain attribution author(s) published article's title, journal citation, DOI.Published SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasOptimization problemsQuantum algorithmsQuantum benchmarkingQuantum entanglementQuantum simulationTechniquesMatrix statesNumerical techniquesTensor network methodsQuantum Information

برای دانلود رایگان متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

the algorithm for solving the inverse numerical range problem

برد عددی ماتریس مربعی a را با w(a) نشان داده و به این صورت تعریف می کنیم w(a)={x8ax:x ?s1} ، که در آن s1 گوی واحد است. در سال 2009، راسل کاردن مساله برد عددی معکوس را به این صورت مطرح کرده است : برای نقطه z?w(a)، بردار x?s1 را به گونه ای می یابیم که z=x*ax، در این پایان نامه ، الگوریتمی برای حل مساله برد عددی معکوس ارانه می دهیم.

15 صفحه اول

romantic education:reading william wordsworths the prelude in the light of the history of ideas

عصر روشنگری زمان شکل گیری ایده های مدرن تربیتی- آموزشی بود اما تاکید بیش از اندازه ی دوشاخه مهم فلسفی زمان یعنی عقل گرایی و حس گرایی بر دقت و وضوح، انسان عصر روشنگری را نسبت به دیگر تواناییهایش نابینا کرده و موجب به وجود آمدن افرادی تک بعدی شد که افتخارعقلانیتشان، تاکید شان بر تجربه فردی، به مبارزه طلبیدن منطق نیاکانشان وافسون زدایی شان از دنیا وتمام آنچه با حواس پنجگانه قابل درک نبوده و یا در ...

Unraveling Quantum Annealers using Classical Hardness

Recent advances in quantum technology have led to the development and manufacturing of experimental programmable quantum annealing optimizers that contain hundreds of quantum bits. These optimizers, commonly referred to as 'D-Wave' chips, promise to solve practical optimization problems potentially faster than conventional 'classical' computers. Attempts to quantify the quantum nature of these ...

متن کامل

Temporal Planning for Compilation of Quantum Approximate Optimization Algorithm Circuits

We investigate the application of temporal planners to the problem of compiling quantum circuits to newly emerging quantum hardware. While our approach is general, we focus our initial experiments on Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) circuits that have few ordering constraints and allow highly parallel plans. We report on experiments using several temporal planners to compile ci...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: PRX quantum

سال: 2022

ISSN: ['2691-3399']

DOI: https://doi.org/10.1103/prxquantum.3.040339