• Home
  • News
  • Technology
  • Research
  • Teaching
  • Business
  • Jobs
  • Home
  • News
  • Technology
  • Research
  • Teaching
  • Business
  • Jobs
Contact
  • Deutsch
  • English

  • Home
  • News
  • Technology
  • Research
  • Teaching
  • Business
  • Jobs
Contact
  • Deutsch
  • English

Using Evolutionary Algorithms for Quantum Circuit Optimization under Noise

Using Evolutionary Algorithms for Quantum Circuit Optimization under Noise

Abstract:

Noise poses a prevalent challenge in the NISQ era of quantum computing. Its strong impact on the hardware of a quantum computer distorts the results of quantum circuits, especially with an increasing number of qubits and circuit depths. However, different circuit architectures that produce similar states can be exposed varying degrees of noise. This work presents an evolutionary algorithm aimed at finding an equivalent and less noisy circuit for a given quantum circuit. The algorithm’s fitness function evaluates the circuits based on their fidelity under noise compared to the noise-free state of the target circuit. With that, the evolutionary process is directed towards a noise-reduced solution. The results of the experiments show that the algorithm generally outperformed the randomly generated baseline and, in some cases, was able to find an optimized circuit compared to the target circuit. This demonstrates the potential of evolutionary algorithms for noise reduction. However, the scalability of the proposed evolutionary algorithm is severely limited.

Author:

Maria Trainer

Advisors:

Leo Sünkel, Maximilian Zorn, Thomas Gabor, Claudia Linnhoff-Popien


Student Thesis | Published May 2025 | Copyright © QAR-Lab
Direct Inquiries to this work to the Advisors



QAR-Lab – Quantum Applications and Research Laboratory
Ludwig-Maximilians-Universität München
Oettingenstraße 67
80538 Munich
Phone: +49 89 2180-9153
E-mail: qar-lab@mobile.ifi.lmu.de

© Copyright 2025

General

Team
Contact
Legal notice

Social Media

Twitter Linkedin Github

Language

  • Deutsch
  • English
Cookie-Zustimmung verwalten
Wir verwenden Cookies, um unsere Website und unseren Service zu optimieren.
Funktional Always active
Die technische Speicherung oder der Zugang ist unbedingt erforderlich für den rechtmäßigen Zweck, die Nutzung eines bestimmten Dienstes zu ermöglichen, der vom Teilnehmer oder Nutzer ausdrücklich gewünscht wird, oder für den alleinigen Zweck, die Übertragung einer Nachricht über ein elektronisches Kommunikationsnetz durchzuführen.
Vorlieben
Die technische Speicherung oder der Zugriff ist für den rechtmäßigen Zweck der Speicherung von Präferenzen erforderlich, die nicht vom Abonnenten oder Benutzer angefordert wurden.
Statistiken
Die technische Speicherung oder der Zugriff, der ausschließlich zu statistischen Zwecken erfolgt. Die technische Speicherung oder der Zugriff, der ausschließlich zu anonymen statistischen Zwecken verwendet wird. Ohne eine Vorladung, die freiwillige Zustimmung deines Internetdienstanbieters oder zusätzliche Aufzeichnungen von Dritten können die zu diesem Zweck gespeicherten oder abgerufenen Informationen allein in der Regel nicht dazu verwendet werden, dich zu identifizieren.
Marketing
Die technische Speicherung oder der Zugriff ist erforderlich, um Nutzerprofile zu erstellen, um Werbung zu versenden oder um den Nutzer auf einer Website oder über mehrere Websites hinweg zu ähnlichen Marketingzwecken zu verfolgen.
Manage options Manage services Manage {vendor_count} vendors Read more about these purposes
Einstellungen anzeigen
{title} {title} {title}