論文の概要: Circuit knitting with classical communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.00016v2
• Date: Thu, 9 Feb 2023 17:02:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 03:51:52.609546
• Title: Circuit knitting with classical communication
• Title（参考訳）: 古典的通信による回路編み込み
• Authors: Christophe Piveteau, David Sutter
• Abstract要約: サブ回路上で動作する非局所ゲートの準確率シミュレーションに基づく回路編み法について検討する。 我々は、2つの回路部品を接続する非局所CNOTゲートを含む回路に対して、古典的な情報交換が許された場合、シミュレーションオーバーヘッドを$O(9n)$から$O(4n)$に減らすことができることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.226118870861363
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The scarcity of qubits is a major obstacle to the practical usage of quantum computers in the near future. To circumvent this problem, various circuit knitting techniques have been developed to partition large quantum circuits into subcircuits that fit on smaller devices, at the cost of a simulation overhead. In this work, we study a particular method of circuit knitting based on quasiprobability simulation of nonlocal gates with operations that act locally on the subcircuits. We investigate whether classical communication between these local quantum computers can help. We provide a positive answer by showing that for circuits containing $n$ nonlocal CNOT gates connecting two circuit parts, the simulation overhead can be reduced from $O(9^n)$ to $O(4^n)$ if one allows for classical information exchange. Similar improvements can be obtained for general Clifford gates and, at least in a restricted form, for other gates such as controlled rotation gates.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットの不足は、近い将来の量子コンピュータの実用化にとって大きな障害となる。 この問題を回避するため、シミュレーションオーバーヘッドを犠牲にして、大規模な量子回路を小さなデバイスに適合するサブ回路に分割する様々な回路編み技術が開発されている。 本研究では,非局所ゲートの準確率シミュレーションに基づいて,サブ回路上で局所的に作用する動作を持つ回路の編み方について検討する。 これらのローカル量子コンピュータ間の古典的コミュニケーションが有効かどうかを検討する。 2つの回路を接続するn$非局所cnotゲートを含む回路では、古典的な情報交換が可能であれば、シミュレーションオーバーヘッドを$o(9^n)$から$o(4^n)$に減らすことができる。 一般のクリフォードゲートや、少なくとも制限された形で、制御された回転ゲートのような他のゲートに対しても同様の改善が得られる。

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