Improved simulation of stabilizer circuits
Pourquoi ce travail est-il dans la base ?
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Scores machine (provisoires)
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
- Écart entre enseignants
- 0,282 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
- Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline· tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle
Résumé
The Gottesman-Knill theorem says that a stabilizer circuit---that is, a quantum circuit consisting solely of controlled-NOT (CNOT), Hadamard, and phase gates---can be simulated efficiently on a classical computer. This paper improves that theorem in several directions. First, by removing the need for Gaussian elimination, we make the simulation algorithm much faster at the cost of a factor of 2 increase in the number of bits needed to represent a state. We have implemented the improved algorithm in a freely available program called CHP (CNOT-Hadamard-phase), which can handle thousands of qubits easily. Second, we show that the problem of simulating stabilizer circuits is complete for the classical complexity class $\ensuremath{\bigoplus}\mathsf{L}$, which means that stabilizer circuits are probably not even universal for classical computation. Third, we give efficient algorithms for computing the inner product between two stabilizer states, putting any $n$-qubit stabilizer circuit into a ``canonical form'' that requires at most $O({n}^{2}∕\mathrm{log}\phantom{\rule{0.2em}{0ex}}n)$ gates, and other useful tasks. Fourth, we extend our simulation algorithm to circuits acting on mixed states, circuits containing a limited number of nonstabilizer gates, and circuits acting on general tensor-product initial states but containing only a limited number of measurements.
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La notice
- Revue
- Physical Review A
- Thématique
- Quantum Computing Algorithms and Architecture
- Domaine
- Computer Science
- Établissements canadiens
- Perimeter Institute
- Organismes subventionnaires
- —
- Mots-clés
- Controlled NOT gateQuantum computerElectronic circuitComputer scienceQuantum gateQubitHadamard transformTensor productAlgorithmQuantum circuitMathematicsQuantumQuantum mechanicsQuantum error correctionPhysicsPure mathematics
- Résumé présent dans OpenAlex
- oui