論文の概要: There and back again: A circuit extraction tale

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.01664v3
• Date: Tue, 23 Mar 2021 20:04:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-31 07:29:44.625947
• Title: There and back again: A circuit extraction tale
• Title（参考訳）: あちこちで繰り返し:回路抽出の話
• Authors: Miriam Backens, Hector Miller-Bakewell, Giovanni de Felice, Leo Lobski, John van de Wetering
• Abstract要約: 本稿では,3面すべてで計測値を含む一方向計算を行う最初の回路抽出アルゴリズムを提案する。 アルゴリズムは効率的であり、結果として生じる回路はアンシラを含まない。 我々は、測定パターンに関するいくつかの既知の書き直し規則をまとめ、ZX-計算を用いて統一的な表記法で定式化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Translations between the quantum circuit model and the measurement-based one-way model are useful for verification and optimisation of quantum computations. They make crucial use of a property known as gflow. While gflow is defined for one-way computations allowing measurements in three different planes of the Bloch sphere, most research so far has focused on computations containing only measurements in the XY-plane. Here, we give the first circuit-extraction algorithm to work for one-way computations containing measurements in all three planes and having gflow. The algorithm is efficient and the resulting circuits do not contain ancillae. One-way computations are represented using the ZX-calculus, hence the algorithm also represents the most general known procedure for extracting circuits from ZX-diagrams. In developing this algorithm, we generalise several concepts and results previously known for computations containing only XY-plane measurements. We bring together several known rewrite rules for measurement patterns and formalise them in a unified notation using the ZX-calculus. These rules are used to simplify measurement patterns by reducing the number of qubits while preserving both the semantics and the existence of gflow. The results can be applied to circuit optimisation by translating circuits to patterns and back again.
• Abstract（参考訳）: 量子回路モデルと測定に基づく一方向モデルの変換は、量子計算の検証と最適化に有用である。 それらはgflowと呼ばれるプロパティを重要利用します。 gflowはブロッホ球の3つの異なる平面での測定を可能にする一方的な計算に定義されているが、これまでのほとんどの研究はXY平面での測定のみを含む計算に焦点を当てている。 本稿では,3面すべてで計測値とgflowを有する一方向計算のための最初の回路抽出アルゴリズムを提案する。 アルゴリズムは効率的であり、結果として生じる回路はアンシラを含まない。 一方向計算はZX計算を用いて表現されるため、アルゴリズムはZX図から回路を抽出する最も一般的な手順でもある。 このアルゴリズムの開発において、XY平面計測のみを含む計算でこれまで知られていたいくつかの概念と結果を一般化する。 測定パターンに対するいくつかの既知の書き換え規則をまとめ、zx計算を用いた統一表記法で定式化する。 これらのルールは、セマンティクスとgflowの存在の両方を保存しながら、キュービット数を減らし、測定パターンを単純化するために使用される。 その結果、回路をパターンに変換し、再び戻すことにより、回路最適化に適用できる。

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