| 講演名 | 2021-03-08 Classically Simulating Quantum Circuits with Local Depolarizing Noise 高橋 康博(NTT), 竹内 勇貴(NTT), 谷 誠一郎(NTT), |
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| 抄録(和) | |
| 抄録(英) | We study the effect of noise on the classical simulatability of quantum circuits defined by computationally tractable (CT) states and efficiently computable sparse (ECS) operations. Examples of such circuits, which we call CT-ECS circuits, are IQP, Clifford Magic, and conjugated Clifford circuits. This means that there exist various CT-ECS circuits such that their output probability distributions are anti-concentrated and not classically simulatable in the noise-free setting (under plausible assumptions). First, we consider a noise model where a depolarizing channel with an arbitrarily small constant rate is applied to each qubit at the end of computation. We show that, under this noise model, if an approximate value of the noise rate is known, any CT-ECS circuit with an anti-concentrated output probability distribution is classically simulatable. This indicates that the presence of small noise drastically affects the classical simulatability of CT-ECS circuits. Then, we consider an extension of the noise model where the noise rate can vary with each qubit, and provide a similar sufficient condition for classically simulating CT-ECS circuits with anti-concentrated output probability distributions. |
| キーワード(和) | |
| キーワード(英) | quantum computingquantum circuitclassical simulationlocal depolarizing noise |
| 資料番号 | COMP2020-33 |
| 発行日 | 2021-03-01 (COMP) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | COMP |
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| 開催期間 | 2021/3/8(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 増澤 利光(阪大) |
| 委員長氏名（英） | Toshimitsu Masuzawa(Osaka Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 小野 廣隆(名大) |
| 副委員長氏名（英） | Hirotaka Ono(Nagoya Univ) |
| 幹事氏名（和） | 大下 福仁(奈良先端大) / 安藤 映(専修大) |
| 幹事氏名（英） | Fukuhito Ooshita(NAIST) / Ei Ando(Senshu Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 大舘 陽太(名大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yota Otachi(Nagoya Univ) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Theoretical Foundations of Computing |
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| 本文の言語 | ENG |
| タイトル（和） | |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Classically Simulating Quantum Circuits with Local Depolarizing Noise |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | / quantum computingquantum circuitclassical simulationlocal depolarizing noise |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高橋 康博 / Yasuhiro Takahashi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | NTT(略称：NTT) NTT(略称：NTT) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 竹内 勇貴 / Yuki Takeuchi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | NTT(略称：NTT) NTT(略称：NTT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 谷 誠一郎 / Seiichiro Tani |
| 第 3 著者 所属（和/英） | NTT(略称：NTT) NTT(略称：NTT) |
| 発表年月日 | 2021-03-08 |
| 資料番号 | COMP2020-33 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | COMP-426 |
| ページ範囲 | pp.26-29(COMP), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2021-03-01 (COMP) |