NISQ 时代的先进量子泊松求解器
量子物理
2022-09-23 v1
摘要
泊松方程在广泛的科学与工程领域中有许多应用。迄今为止提出的大多数用于泊松求解器的量子算法要么缺乏精度，要么受限于非常小的问题规模，因此没有实际用途。在此我们提出一种高精度的、问题规模可动态调节的先进量子算法来求解泊松方程。通过有限差分法将泊松方程转化为线性系统后，我们采用 Harrow-Hassidim-Lloyd (HHL) 算法作为基本框架。特别地，在这项工作中我们提出了一种先进的线路，通过特征值放大实现非截断特征值以及提高受控旋转角系数的精度来确保解的精度，而这些正是 HHL 算法中的关键因素。我们表明，我们的算法不仅提高了解的精度，而且通过在 NISQ 设备上动态控制问题规模构建了更实用且可扩展的线路。我们给出了模拟与实验解，并得出结论：量子硬件上的总体结果主要由 CNOT 门中的误差主导。
引用
@article{arxiv.2209.09366,
title = {Advanced Quantum Poisson Solver in the NISQ era},
author = {Walter Robson and Kamal K. Saha and Connor Howington and In-Saeng Suh and Jaroslaw Nabrzyski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.09366},
year = {2022}
}
备注
Quantum Week QCE 2022, poster paper