論文の概要: Tools for Quantum Computing Based on Decision Diagrams

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.07027v1
• Date: Mon, 16 Aug 2021 11:42:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-18 07:40:18.836717
• Title: Tools for Quantum Computing Based on Decision Diagrams
• Title（参考訳）: 意思決定図に基づく量子コンピューティングツール
• Authors: Robert Wille, Stefan Hillmich and Lukas Burgholzer
• Abstract要約: 我々は、ヨハネス・ケプラー大学(JKU)リンツで開発され、MITライセンス下でリリースされた量子コンピューティングのための一連のツールを提示する。 まず、量子回路のシミュレーションや検証などにおいて、決定図をどのように利用できるかという概念を概観する。 次に、量子決定図の可視化ツールを提案し、ユーザが設計タスクにおける決定図の振る舞いを探索できるようにします。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.126108081031457
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: With quantum computers promising advantages even in the near-term NISQ era, there is a lively community that develops software and toolkits for the design of corresponding quantum circuits. Although the underlying problems are different, expertise from the design automation community, which developed sophisticated design solutions for the conventional realm in the past decades, can help here. In this respect, decision diagrams provide a promising foundation for tackling many design tasks such as simulation, synthesis, and verification of quantum circuits. However, users of the corresponding tools often do not have a proper background or an intuition about how these methods based on decision diagrams work and what their strengths and limits are. In this work, we first review the concepts of how decision diagrams can be employed, e.g., for the simulation and verification of quantum circuits. Afterwards, in an effort to make decision diagrams for quantum computing more accessible, we then present a visualization tool for quantum decision diagrams, which allows users to explore the behavior of decision diagrams in the design tasks mentioned above. Finally, we present decision diagram-based tools for simulation and verification of quantum circuits using the methods discussed above as part of the open-source JKQ quantum toolset---a set of tools for quantum computing developed at the Johannes Kepler University (JKU) Linz and released under the MIT license. More information about the corresponding tools is available at https://github.com/iic-jku/. By this, we provide an introduction of the concepts and tools for potential users who would like to work with them as well as potential developers aiming to extend them.
• Abstract（参考訳）: NISQ時代でさえ量子コンピュータが有望な利点を期待する一方で、対応する量子回路の設計のためのソフトウェアとツールキットを開発する活発なコミュニティが存在する。 根本的な問題は異なるが、過去数十年で従来の分野向けに洗練されたデザインソリューションを開発したデザイン自動化コミュニティの専門知識は、ここで役立つだろう。 この点において、決定図は、シミュレーション、合成、量子回路の検証といった多くの設計課題に取り組むための有望な基盤を提供する。 しかし、対応するツールのユーザは、意思決定図に基づいたこれらの方法がどのように機能し、その強みと限界があるかについて、適切な背景や直感を持っていないことが多い。 本稿では、まず、量子回路のシミュレーションや検証など、決定図の活用方法に関する概念を概観する。 その後、量子コンピューティングの意思決定ダイアグラムをよりアクセスしやすいものにするために、ユーザが上記の設計タスクで決定ダイアグラムの振る舞いを探索できるように、量子決定ダイアグラムの可視化ツールを提示する。 最後に、johannes kepler university (jku) linzで開発された量子コンピューティングのための一連のツールセットであるjkq量子ツールセットの一部として、上記の手法を用いて、量子回路のシミュレーションと検証のための決定ダイアグラムベースのツールを提示し、mitライセンス下でリリースします。 対応するツールの詳細はhttps://github.com/iic-jku/で確認できる。 これによって私たちは,彼らと一緒に作業したい潜在的なユーザと,それらを拡張することを目指す潜在的な開発者に対して,概念とツールを紹介します。

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