論文の概要: QFAST: Conflating Search and Numerical Optimization for Scalable Quantum Circuit Synthesis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.07093v1
• Date: Fri, 12 Mar 2021 05:20:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-08 08:48:44.574614
• Title: QFAST: Conflating Search and Numerical Optimization for Scalable Quantum Circuit Synthesis
• Title（参考訳）: qfast:スケーラブル量子回路合成のための畳み込み探索と数値最適化
• Authors: Ed Younis, Koushik Sen, Katherine Yelick, Costin Iancu
• Abstract要約: 本稿では,短絡回路を創出し,実際によくスケールするように設計された量子合成アルゴリズムを提案する。 主な貢献は、一般的な「ゲート」を用いて配置と位相をエンコードできる回路の新たな表現である。 最適深度、検索に基づく最先端技術と比較すると、QFASTは同等の結果が得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.406226763868874
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a quantum synthesis algorithm designed to produce short circuits and to scale well in practice. The main contribution is a novel representation of circuits able to encode placement and topology using generic "gates", which allows the QFAST algorithm to replace expensive searches over circuit structures with few steps of numerical optimization. When compared against optimal depth, search based state-of-the-art techniques, QFAST produces comparable results: 1.19x longer circuits up to four qubits, with an increase in compilation speed of 3.6x. In addition, QFAST scales up to seven qubits. When compared with the state-of-the-art "rule" based decomposition techniques in Qiskit, QFAST produces circuits shorter by up to two orders of magnitude (331x), albeit 5.6x slower. We also demonstrate the composability with other techniques and the tunability of our formulation in terms of circuit depth and running time.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,短絡回路を作製し,実際にスケールする量子合成アルゴリズムを提案する。 主な貢献は、一般的な「ゲート」を用いて配置とトポロジーをエンコードできる回路の新しい表現であり、qfastアルゴリズムは回路構造上の高価な検索を数ステップの数値最適化で置き換えることができる。 最適深度、検索に基づく最先端技術と比較すると、QFASTは1.19倍の長い回路を4キュービットにし、コンパイル速度は3.6倍に向上する。 さらに、QFASTは7キュービットまでスケールする。 QFASTは、Qiskitの最先端の「ルール」ベースの分解技術と比較すると、5.6倍遅いものの、最大2桁まで短い回路を生成する。 また,回路深度や走行時間の観点から,他の手法とのコンポーザビリティや定式化のチューニング性も示す。

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