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用精确且快速的张量网络缩并验证量子优越性实验

量子物理 2024-01-18 v2 分布式、并行与集群计算

摘要

量子优越性实验,如 Google Sycamore [Nature \textbf{574}, 505 (2019)],由于计算成本呈指数增长,对经典验证提出了巨大挑战。我们利用新一代神威超级计算机在 8.58.5 天内,通过计算实验生成比特串的三百万个精确振幅,提供了直接验证,获得 XEB 保真度为 0.191%0.191\%(估计值为 0.224%0.224\%)。仿真能力的飞跃建立在多振幅张量网络缩并算法之上,该算法系统性地利用了当前超级计算机的“经典优势”(冯·诺依曼机器固有的“存储—计算”操作模式),以及一种在异构架构上大幅提升计算效率的融合张量网络缩并算法。我们的方法在求解量子多体问题、统计问题以及组合优化问题方面具有深远影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.04749,
  title  = {Validating quantum-supremacy experiments with exact and fast tensor network contraction},
  author = {Yong Liu and Yaojian Chen and Chu Guo and Jiawei Song and Xinmin Shi and Lin Gan and Wenzhao Wu and Wei Wu and Haohuan Fu and Xin Liu and Dexun Chen and Zhifeng Zhao and Guangwen Yang and Jiangang Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04749},
  year   = {2024}
}

备注

5 pages, 3 figures, comments are welcome!