Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2507.03092

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2507.03092 (quant-ph)
[提交于 2025年7月3日 (v1) ,最后修订 2025年8月21日 (此版本, v2)]

标题: STABSim:具有超越直接模拟功能的并行化 Clifford 模拟器

标题: STABSim: A Parallelized Clifford Simulator with Features Beyond Direct Simulation

Authors:Sean Garner, Chenxu Liu, Meng Wang, Samuel Stein, Ang Li
摘要: 量子稳定子形式在首次实现有用的量子纠错码后,迅速成为理解纠错的基础。 稳定子提供了一种描述量子状态集合的方法,这些状态在量子纠错(QEC)方案中是有效的码字。 现有的稳定子模拟器是单线程应用程序,用于采样比其他方法更大的代码。 然而,当量子计算超过数百个量子比特时,当前QEC模拟器在扩展性和准确性方面存在显著差距,并且在其他量子领域中对高效稳定子模拟能力的利用不足。 在本工作中,我们提出了第一个GPU加速的表盘稳定子模拟器,在QEC工作负载中比CPU方法扩展性更好,通过简化Clifford门,并利用专用GPU的大量并行性以及CUDA warp级原语,快速克服代价高昂的测量门。 然后,我们实现了一个新的错误模型,能够更快且精确地捕捉T1/T2错误通道中的非单位性,对于大多数物理量子比特具有精确的准确性,展示了化学用例,并通过我们的模拟器提出了一种新的Clifford+T到基于保罗的计算(PBC)的转换优化。
摘要: The quantum stabilizer formalism became foundational for understanding error correction soon after the realization of the first useful quantum error correction codes. Stabilizers provide a way to describe sets of quantum states which are valid codewords within a quantum error correction (QEC) scheme. Existing stabilizer simulators are single threaded applications used to sample larger codes than is possible with other methods. However, there is an outstanding gap in the scaling and accuracy of current simulators for QEC as quantum computing exceeds hundreds of qubits, along with an under-utilization of the capabilities of highly-efficient stabilizer simulation across other quantum domains. In this work, we present the first GPU-accelerated tableau stabilizer simulator to scale better than CPU methods in QEC workloads, by trivializing Clifford gates and exploiting the large parallelism of dedicated GPUs with CUDA warp-level primitives to quickly overcome costly measurement gates. We then implement a new error model that captures non-unitarity in T1/T2 error channels much faster and with exact accuracy for most physical qubits, demonstrate a chemistry use case, and present a new Clifford+T to Pauli-Based Computing (PBC) transpilation optimization through our simulator.
主题: 量子物理 (quant-ph)
引用方式: arXiv:2507.03092 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2507.03092v2 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.03092
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Sean Garner [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2025 年 7 月 3 日 18:05:19 UTC (326 KB)
[v2] 星期四, 2025 年 8 月 21 日 21:25:25 UTC (297 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号