Fast Estimation of Outcome Probabilities for Quantum Circuits
Notice bibliographique
Résumé
We present two classical algorithms for the simulation of universal quantum circuits on n qubits constructed from c instances of Clifford gates and t arbitrary-angle Z-rotation gates such as T gates.Our algorithms complement each other by performing best in different parameter regimes.The ESTIMATE algorithm produces an additive precision estimate of the Born-rule probability of a chosen measurement outcome with the only source of run-time inefficiency being a linear dependence on the stabilizer extent (with scaling approximately equal to 1.17 t for T gates).Our algorithm is state of the art for this task: as an example, in approximately 13 h (on a standard desktop computer), we estimate the Born-rule probability to within an additive error of 0.03, for a 50-qubit, 60 non-Clifford gate quantum circuit with more than 2000 Clifford gates.Our second algorithm, COMPUTE, calculates the probability of a chosen measurement outcome to machine precision with run time O 2 t-r t , where r is an efficiently computable, circuit-specific quantity.With high probability, r is very close to min {t, n -w} for random circuits with many Clifford gates, where w is the number of measured qubits.COMPUTE can be effective in surprisingly challenging parameter regimes, e.g., we can randomly sample Clifford+T circuits with n = 55, w = 5, c = 10 5 , and t = 80 T gates, and then compute the Born-rule probability with a run time consistently less than 10 min using a single core of a standard desktop computer.We provide a C+Python implementation of our algorithms and benchmark them using random circuits, the hidden-shift algorithm, and the quantum approximate optimization algorithm.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».