量子物理
[提交于 2025年2月26日
]
标题: 基于动态簇的张量网络算法优化方法用于量子电路模拟
标题: Dynamical cluster-based optimization of tensor network algorithms for quantum circuit simulations
摘要: 我们通过利用电路中纠缠操作的不规则排列,优化了基于矩阵乘积态(MPS)的算法,用于模拟具有有限保真度的量子电路,特别是时间演化块消去(TEBD)和密度矩阵重正则化群(DMRG)算法。我们引入了一种标准TEBD算法的变化形式,我们称之为“簇-TEBD”,它动态地将量子比特分组为纠缠簇,从而在单个时间步内精确收缩多个电路层。此外,我们通过引入一种自适应协议来增强DMRG算法,该协议分析每个待收缩电路部分中的纠缠分布,并在每次迭代中动态调整量子比特分组。我们分析了这些增强算法在模拟稳定子和非稳定子随机电路中的性能,最多达到$1000$个量子比特和$100$层克利福德和非克利福德门,并在模拟Shor量子算法时涉及数万个层次。我们的研究结果表明,即使每个任务的计算资源合理,基于簇的方法也可以显著加快大规模量子电路的模拟,并提高最终状态的保真度。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.