論文の概要: Efficient Quantum Circuit Decompositions via Intermediate Qudits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.10592v1
- Date: Mon, 24 Feb 2020 23:37:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-02 05:09:05.154262
- Title: Efficient Quantum Circuit Decompositions via Intermediate Qudits
- Title(参考訳): 中間quditによる効率的な量子回路分解
- Authors: Jonathan M. Baker, Casey Duckering, Frederic T. Chong
- Abstract要約: アイドルキュービットからアシラを生成する方法として,クイディットと呼ばれる高値状態にアシラを配置する手法を提案する。
量子コンピュータのリソース制限は今後何年も続くので、アンシラの要求を減らすことが不可欠だ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.377885520874246
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Many quantum algorithms make use of ancilla, additional qubits used to store
temporary information during computation, to reduce the total execution time.
Quantum computers will be resource-constrained for years to come so reducing
ancilla requirements is crucial. In this work, we give a method to generate
ancilla out of idle qubits by placing some in higher-value states, called
qudits. We show how to take a circuit with many $O(n)$ ancilla and design an
ancilla-free circuit with the same asymptotic depth. Using this, we give a
circuit construction for an in-place adder and a constant adder both with
$O(\log n)$ depth using temporary qudits and no ancilla.
- Abstract(参考訳): 多くの量子アルゴリズムは、計算中に一時的な情報を格納するために使われる追加の量子ビットであるancillaを使用して、総実行時間を短縮する。
量子コンピュータのリソース制限は今後何年も続くので、アンシラの要求を減らすことが不可欠だ。
本研究では,アイドル量子ビットからアンシラを生成する手法を,quditsと呼ばれる高値状態に置くことで提供する。
我々は、多くの$O(n)$アンシラで回路を取り、同じ漸近深さのアンシラフリー回路を設計する方法を示す。
これを用いて, in-place adder と constant adder の回路構成を, 一時的qudits と ancilla を使わずに$o(\log n)$ の深さで与える。
関連論文リスト
- On the Constant Depth Implementation of Pauli Exponentials [49.48516314472825]
任意の指数を$mathcalO(n)$ ancillae と 2体 XX と ZZ の相互作用を用いて一定深さの回路に分解する。
クビットリサイクルの恩恵を受ける回路の書き直し規則を導入し,本手法の正しさを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-15T17:09:08Z) - Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。
短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。
本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-18T01:49:48Z) - Quantum circuit for multi-qubit Toffoli gate with optimal resource [6.727984016678534]
我々は、$O(log n)$-depthと$O(n)$-sizeしか持たない、$n$-Toffoliゲートと一般的なマルチコントロールユニタリのための新しい量子回路を設計する。
我々は、補助量子ビットを使わずに、マルチキュービットトフォリゲートの量子回路の実装には指数的精度のゲートを使わなければならないことを示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-07T17:53:21Z) - A two-circuit approach to reducing quantum resources for the quantum lattice Boltzmann method [41.66129197681683]
CFD問題を解決するための現在の量子アルゴリズムは、単一の量子回路と、場合によっては格子ベースの方法を用いる。
量子格子ボルツマン法(QLBM)を用いた新しい多重回路アルゴリズムを提案する。
この問題は2次元ナビエ・ストークス方程式の流動関数-渦性定式化として鋳造され、2次元蓋駆動キャビティフローで検証および試験された。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-20T15:32:01Z) - Polylogarithmic-depth controlled-NOT gates without ancilla qubits [0.0]
制御された演算は量子アルゴリズムの基本的な構成要素である。
n$-control-NOT ゲートを任意の単一量子ビットと CNOT ゲートに分解することは重要な作業である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-20T17:23:11Z) - Circuit Cutting with Non-Maximally Entangled States [59.11160990637615]
分散量子コンピューティングは、複数のデバイスの計算能力を組み合わせて、個々のデバイスの限界を克服する。
回路切断技術は、古典的な通信を通じて量子計算の分配を可能にする。
量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、指数的なショットの増加を伴わない量子計算の分布を可能にする。
非最大エンタングル量子ビット対を利用する新しい回路切断法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-21T08:03:34Z) - Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid
System [56.39703478198019]
IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。
我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。
その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-22T21:54:28Z) - Quantum State Preparation with Optimal Circuit Depth: Implementations
and Applications [10.436969366019015]
我々は、$Theta(n)$-depth回路は、$O(ndlog d)$ acillary qubitsを持つ$Theta(log(nd))で作成可能であることを示す。
我々は、ハミルトンシミュレーション、方程式の線形系解法、量子ランダムアクセスメモリの実現など、異なる量子コンピューティングタスクにおける結果の適用について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-27T13:16:30Z) - Reducing the Depth of Linear Reversible Quantum Circuits [0.0]
量子コンピューティングでは、量子ビットのデコヒーレンス時間が計算時間を決定する。
本稿では,既存のアルゴリズムの2倍の浅さの量子回路を生成する分割・征服アルゴリズムの実用的な定式化を提案する。
全体としては、可逆関数のクラス全体の深さを一貫して減らし、アンシラフリーケースでは最大92%、アシラリーキュービットが利用可能であれば最大99%に抑えることができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-01-17T12:36:32Z) - An Algebraic Quantum Circuit Compression Algorithm for Hamiltonian
Simulation [55.41644538483948]
現在の世代のノイズの多い中間スケール量子コンピュータ(NISQ)は、チップサイズとエラー率に大きく制限されている。
我々は、自由フェルミオンとして知られる特定のスピンハミルトニアンをシミュレーションするために、量子回路を効率よく圧縮するために局所化回路変換を導出する。
提案した数値回路圧縮アルゴリズムは、後方安定に動作し、$mathcalO(103)$スピンを超える回路合成を可能にするスピンの数で3次スケールする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-06T19:38:03Z) - Efficient ancilla-free reversible and quantum circuits for the Hidden
Weighted Bit function [7.140119152422295]
一般的には、隠れ重み付きビット関数は可逆アンシラ自由回路による実装において指数関数的に困難である。
我々はサイズ$O(n6.42)$の可逆アンシラフリー回路を開発し、$n$はビット数である。
また、この関数はサイズ$O(n2)$の量子アンシラ自由回路で計算可能であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-10T16:30:58Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。