SIMULTANEOUS MEASUREMENT OF COMMUTING OPERATORS

A computer-implemented method for determining a measurement value for each operator of a plurality of operators. The method comprises grouping the plurality of operators into one or more sets of mutually commuting operators, each set comprising one or more of the plurality of operators. Determining,...

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Hauptverfasser: PARKS, Thomas, WANG, Daochen, CRAWFORD, Ophelia, CAMPBELL, Earl, BRIERLEY, Steve
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:A computer-implemented method for determining a measurement value for each operator of a plurality of operators. The method comprises grouping the plurality of operators into one or more sets of mutually commuting operators, each set comprising one or more of the plurality of operators. Determining, for each set of operators: a subset of transformed operators based on the set of operators, such that the set of operators are equal to products of the subset of transformed operators; a mapping circuit based on the subset of transformed operators, wherein the mapping circuit comprises an arrangement of quantum gates configured to operate on a plurality of qubits in a quantum computer. Performing a measurement routine for each set of operators, the measurement routine comprising: preparing, using the plurality of qubits in the quantum computer, a trial state using a first arrangement of quantum gates; operating the mapping circuit on the plurality of qubits in the trial state; performing a measurement on each qubit of the plurality of qubits, to obtain a qubit measurement value for each qubit. L'invention concerne un procédé à implémentation informatique permettant de déterminer une valeur de mesure pour chaque opérateur d'une pluralité d'opérateurs. Le procédé consiste à regrouper la pluralité d'opérateurs en un ou en plusieurs ensembles d'opérateurs à commutation mutuelle, chaque ensemble comprenant un ou plusieurs opérateurs de la pluralité d'opérateurs. Le procédé consiste à déterminer, pour chaque ensemble d'opérateurs : un sous-ensemble d'opérateurs transformés, basé sur l'ensemble d'opérateurs, de sorte que l'ensemble d'opérateurs soit égal à des produits du sous-ensemble d'opérateurs transformés ; un circuit de mappage basé sur le sous-ensemble d'opérateurs transformés, le circuit de mappage comprenant un agencement de portes quantiques, configurées pour agir sur une pluralité de bits quantiques dans un ordinateur quantique. Le procédé consiste à réaliser une routine de mesure pour chaque ensemble d'opérateurs, la routine de mesure consistant : à préparer, à l'aide de la pluralité de bits quantiques de l'ordinateur quantique, un état d'essai utilisant un premier agencement de portes quantiques ; à activer le circuit de mappage sur la pluralité de bits quantiques dans l'état d'essai ; à effectuer une mesure sur chaque bit quantique de la pluralité de bits quantiques, pour obtenir une valeur de mesure de bit quantique pour chaque bit quantique.