論文の概要: Surface code compilation via edge-disjoint paths

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.11493v2
• Date: Fri, 1 Jul 2022 19:55:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 21:23:03.331621
• Title: Surface code compilation via edge-disjoint paths
• Title（参考訳）: edge-disjointパスによるsurfaceコードコンパイル
• Authors: Michael Beverland and Vadym Kliuchnikov and Eddie Schoute
• Abstract要約: 本研究では, アシラの端解離経路を一定深さで接続した量子ビット上に, 多数の長距離ペアを一定深度で生成する方法を示す。 これはEdge-Disjoint Paths Compilationアルゴリズムの中核となる部分です。 並列な結び目から構築した回路や、マルチ制御された$X$ゲートを実装した回路では、性能が大幅に向上した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We provide an efficient algorithm to compile quantum circuits for fault-tolerant execution. We target surface codes, which form a 2D grid of logical qubits with nearest-neighbor logical operations. Embedding an input circuit's qubits in surface codes can result in long-range two-qubit operations across the grid. We show how to prepare many long-range Bell pairs on qubits connected by edge-disjoint paths of ancillas in constant depth that can be used to perform these long-range operations. This forms one core part of our Edge-Disjoint Paths Compilation (EDPC) algorithm, by easily performing many parallel long-range Clifford operations in constant depth. It also allows us to establish a connection between surface code compilation and several well-studied edge-disjoint paths problems. Similar techniques allow us to perform non-Clifford single-qubit rotations far from magic state distillation factories. In this case, we can easily find the maximum set of paths by a max-flow reduction, which forms the other major part of EDPC. EDPC has the best asymptotic worst-case performance guarantees on the circuit depth for compiling parallel operations when compared to related compilation methods based on swaps and network coding. EDPC also shows a quadratic depth improvement over sequential Pauli-based compilation for parallel rotations requiring magic resources. We implement EDPC and find significantly improved performance for circuits built from parallel cnots, and for circuits which implement the multi-controlled $X$ gate.
• Abstract（参考訳）: 我々は、フォールトトレラントな実行のために量子回路をコンパイルする効率的なアルゴリズムを提供する。 最寄りの論理演算を持つ論理キュービットの2次元グリッドを形成する表面符号を対象とする。 入力回路のキュービットを曲面コードに埋め込むと、グリッドをまたいだ長距離2キュービット演算が発生する。 このような長距離操作に使用できるアンシラの端解離経路で接続されたキュービット上で、多数の長距離ベルペアを一定深さで作成する方法を示す。 これはEdge-Disjoint Paths Compilation (EDPC)アルゴリズムのコア部分であり、多くの並列な長距離クリフォード演算を一定深さで容易に行うことができる。 また、表面コードコンパイルと、よく研究されたエッジ分離パス問題との接続を確立することもできます。 同様の手法により、マジックステート蒸留工場から遠く離れた、クリフォード以外の単一キュービット回転を行うことができる。 この場合、EDPCの他の主要部分を形成する最大流量削減により、経路の最大セットを容易に見つけることができる。 EDPCは、スワップとネットワーク符号化に基づく関連するコンパイル方法と比較して、並列処理をコンパイルする回路深さにおいて、最も漸近的な最悪の性能保証を有する。 EDPCはまた、マジックリソースを必要とする並列ローテーションのためのシーケンシャルなPauliベースのコンパイルよりも2次的な深さ改善を示している。 我々はEDPCを実装し、並列な結び目から構築された回路と、マルチ制御された$X$ゲートを実装した回路の性能を著しく改善した。

関連論文リスト

• Coqa: Blazing Fast Compiler Optimizations for QAOA [3.165516590671437]
  我々は,異なる種類の量子ハードウェアに適したQAOA回路のコンパイルを最適化するために,Coqaを提案する。 平均的なゲート数の30%削減と,ベンチマーク全体のコンパイル時間の39倍の高速化を実現しています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-15T18:12:04Z)
• 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)
• Finding Transformer Circuits with Edge Pruning [71.12127707678961]
  自動回路発見の効率的かつスケーラブルなソリューションとしてエッジプルーニングを提案する。 本手法は,従来の手法に比べてエッジ数の半分未満のGPT-2の回路を探索する。 その効率のおかげで、Edge PruningをCodeLlama-13Bにスケールしました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-24T16:40:54Z)
• Multi-qubit Lattice Surgery Scheduling [3.7126786554865774]
  量子回路は、唯一の非クリフォード多ビットゲートの列に変換できる。 本研究では, トランスパイレーションにより, テストした回路の回路長が大幅に減少することを示す。 結果として生じるマルチキュービットゲート回路は、シリアル実行よりも期待される回路実行時間を短縮する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-27T22:41:41Z)
• Improved Qubit Routing for QAOA Circuits [0.0]
  我々はQuantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA)のための古典的な実行時間付きキュービットルーティングアルゴリズムを開発した。 提案手法では,QAOA回路とErd"os-Renyi問題グラフを最大$N leq 400$で定義する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-26T10:26:10Z)
• Improving Qubit Routing by Using Entanglement Mediated Remote Gates [1.9299285312415735]
  短期量子コンピュータは接続の制約があり、デバイス内の量子ビットのペアが相互作用できる。 本研究では,標準ゲートとEPR経由の遠隔制御NOTゲートの両方で回路のルーティングを最適化する手法を開発した。 本研究では,EPRを介する操作により,コンパイルされた回路のゲート数や深さを大幅に削減できることを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-22T18:51:36Z)
• Compiling Quantum Circuits for Dynamically Field-Programmable Neutral Atoms Array Processors [5.012570785656963]
  動的にフィールドプログラマブルな量子ビットアレイ(DPQA)が量子情報処理のための有望なプラットフォームとして登場した。 本稿では,複数の配列を含むDPQAアーキテクチャについて考察する。 DPQAをベースとしたコンパイル回路では,グリッド固定アーキテクチャに比べてスケーリングオーバヘッドが小さくなることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-06T08:13:10Z)
• General Cutting Planes for Bound-Propagation-Based Neural Network Verification [144.7290035694459]
  任意の切削平面制約を加えることができるような境界伝搬手順を一般化する。 MIPソルバは、境界プロパゲーションベースの検証器を強化するために高品質な切削面を生成することができる。 本手法は,oval20ベンチマークを完全解き,oval21ベンチマークの2倍のインスタンスを検証できる最初の検証器である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-11T10:31:28Z)
• Batch-efficient EigenDecomposition for Small and Medium Matrices [65.67315418971688]
  EigenDecomposition (ED)は多くのコンピュータビジョンアルゴリズムとアプリケーションの中心にある。 本稿では,コンピュータビジョンの応用シナリオに特化したQRベースのED手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-09T09:14:12Z)
• Finding the disjointness of stabilizer codes is NP-complete [77.34726150561087]
  我々は、$c-不連続性を計算すること、あるいはそれを定数乗算係数の範囲内で近似することの問題はNP完全であることを示す。 CSSコード、$dコード、ハイパーグラフコードなど、さまざまなコードファミリの相違点に関するバウンダリを提供します。 以上の結果から,一般的な量子誤り訂正符号に対するフォールトトレラント論理ゲートの発見は,計算に難題であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-10T15:00:20Z)
• Machine Learning Optimization of Quantum Circuit Layouts [63.55764634492974]
  本稿では量子回路マッピングQXXとその機械学習バージョンQXX-MLPを紹介する。 後者は、レイアウトされた回路の深さが小さくなるように最適なQXXパラメータ値を自動的に推論する。 近似を用いてレイアウト法を学習可能な経験的証拠を提示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-29T05:26:19Z)

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。