論文の概要: Equivalence checking of quantum circuits by nonlocality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.02634v2
• Date: Wed, 10 Aug 2022 09:07:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-01 07:59:04.817326
• Title: Equivalence checking of quantum circuits by nonlocality
• Title（参考訳）: 非局所性による量子回路の等価性チェック
• Authors: Weixiao Sun and Zhaohui Wei
• Abstract要約: この現実的な問題は、量子非局所性の観点から完全に解決できることを示す。 具体的には、基礎となる量子非局所性を調べるエレガントなプロトコルを設計する。 また,このプロトコルは,2つの量子回路間の距離を正確に計算することが可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6091702876917279
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Suppose two quantum circuit chips are located at different places, for which we do not have any prior knowledge, and cannot see the internal structures either. If we want to find out whether they have the same functions or not with certainty, what should we do? In this paper, we show that this realistic problem can be solved completely from the viewpoints of quantum nonlocality. Specifically, we design an elegant protocol that examines underlying quantum nonlocality, where the strongest nonlocality can be observed if and only if two quantum circuits are equivalent to each other. We show that the protocol also works approximately, where the distance between two quantum circuits can be calculated accurately by observed quantum nonlocality in an analytical manner. Furthermore, it turns out that the computational cost of our protocol is independent in the size of compared quantum circuits. Lastly, we also discuss the possibility to generalize the protocol to multipartite cases, i.e., if we do equivalence checking for multiple quantum circuits, we try to solve the problem in one go.
• Abstract（参考訳）: 2つの量子回路チップが異なる位置にあると仮定し、そこでは事前の知識がなく、内部構造も見ることができないと仮定する。 もしそれらが同じ機能を持っているかどうかを確実に知りたいなら、どうすればいいのか? 本稿では,この現実的な問題を量子非局所性の観点から完全に解くことができることを示す。 具体的には、2つの量子回路が互いに等価である場合に限り、最も強い非局所性が観測できる量子非局所性を調べるエレガントなプロトコルを設計する。 このプロトコルは,2つの量子回路間の距離を,解析的に観測された量子非局所性によって正確に計算できることを示す。 さらに,提案プロトコルの計算コストは,比較量子回路のサイズに依存しないことが判明した。 最後に、複数の量子回路の等価性チェックを行う場合、この問題を1回で解決しようと試みるなど、多部ケースに対するプロトコルの一般化の可能性についても論じる。

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