論文の概要: T-count optimization of approximate quantum Fourier transform
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07739v5
- Date: Mon, 22 Jul 2024 05:25:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-24 06:25:22.880689
- Title: T-count optimization of approximate quantum Fourier transform
- Title（参考訳）: 近似量子フーリエ変換のTカウント最適化
- Authors: Byeongyong Park, Doyeol Ahn,
- Abstract要約: Toffoliゲートと量子加算器を用いた誤りO(varepsilon)に近似した新しいn-qubit QFT回路を提案する。
- 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: The quantum Fourier transform (QFT) is a ubiquitous quantum operation that is used in numerous quantum computing applications. The major obstacle to constructing a QFT circuit is that numerous elementary gates are required. Among the elementary gates, T gates dominate the cost of fault-tolerant implementation. Currently, the smallest-known T-count required to construct an n-qubit QFT circuit approximated to error O(\varepsilon) is ~8nlog_2(n/\varepsilon). Moreover, the depth of T gates (T-depth) in the approximate QFT circuit is ~2nlog_2(n/\varepsilon). This approximate QFT circuit was constructed using Toffoli gates and quantum adders. In this study, we present a new n-qubit QFT circuit approximated to error O(\varepsilon). Our approximate QFT circuit shows a T-count of ~4nlog_2(n/\varepsilon) and a T-depth of ~nlog_2(n/\varepsilon). Toffoli gates, which account for half of the T-count in the approximate QFT circuit reported in the previous study, are unnecessary in our construction. Quantum adders, which dominate the leading order term of T-depth in our approximate QFT circuit, are arranged in parallel to reduce T-depth.
- Abstract（参考訳）: 量子フーリエ変換(QFT)は、多くの量子コンピューティングアプリケーションで使用されるユビキタスな量子演算である。
QFT回路を構成する上での大きな障害は、多数の基本ゲートが必要であることである。
基本ゲートの中では、Tゲートが耐障害性の実装コストを支配している。
現在、誤差 O(\varepsilon) に近似した n ビット QFT 回路を構築するのに必要な最小の T カウントは ~8nlog_2(n/\varepsilon) である。
さらに、近似QFT回路におけるTゲートの深さは ~2nlog_2(n/\varepsilon) である。
この近似QFT回路はトフォリゲートと量子加算器を用いて構築された。
本研究では,誤差O(\varepsilon)に近似した新しいn-qubit QFT回路を提案する。
近似QFT回路はT数 ~4nlog_2(n/\varepsilon) とT深度 ~nlog_2(n/\varepsilon) を示す。
前回の研究で報告された近似QFT回路のT数の半分を占めるトフォリゲートは, 建設において不要である。
近似QFT回路におけるT-deepthの先行項を支配する量子加算器は、T-deepthを減少させるために並列に配置される。
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