噪声环境下的量子振幅估计
量子物理
2020-06-26 v1
摘要
量子振幅估计（QAE）——一种能以比标准采样少二次方查询次数来估计给定量子态振幅的技术——是若干重要量子算法（包括 Grover 搜索与量子蒙特卡洛方法）中的关键子程序。在近-term噪声中等规模量子（NISQ）设备上实现 QAE 的一个障碍是必须执行量子相位估计（QPE）——一种代价高昂的子程序。各类无 QPE 的 QAE 方法消除了这一障碍，其中不同深度/幂次（常依据“调度表”）的 Grover 查询之后立即进行测量以及最大似然估计（MLE）等经典后处理技术。现有关于这些无 QPE 的 QAE 方案中不同查询调度最优性的分析迄今均假设无噪声系统。本文中，我们在可能困扰 NISQ 设备的常见噪声模型下分析无 QPE 的 QAE，并报道噪声机制下各类查询调度的最优性。我们证明，在获得系统准确噪声表征后，必须选择一种平衡更高深度电路所带来的更优理想性能与相应更大的噪声诱导误差累积之间权衡的调度。
引用
@article{arxiv.2006.14145,
title = {Quantum Amplitude Estimation in the Presence of Noise},
author = {Eric G. Brown and Oktay Goktas and W. K. Tham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.14145},
year = {2020}
}