論文の概要: Partial Equivalence Checking of Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.07564v1
• Date: Tue, 16 Aug 2022 06:56:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-30 23:04:17.291317
• Title: Partial Equivalence Checking of Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 量子回路の部分等価性検証
• Authors: Tian-Fu Chen, Jie-Hong R. Jiang, Min-Hsiu Hsieh
• Abstract要約: 量子回路の等価性チェックは、量子プログラムのコンパイルにおいて必須の要素である。 部分等価性を検証できない量子回路の検証アルゴリズムを考案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 23.357645240384876
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Equivalence checking of quantum circuits is an essential element in quantum program compilation, in which a quantum program can be synthesized into different quantum circuits that may vary in the number of qubits, initialization requirements, and output states. Verifying the equivalences among the implementation variants requires proper generality. Although different notions of quantum circuit equivalence have been defined, prior methods cannot check observational equivalence between two quantum circuits whose qubits are partially initialized, which is referred to as partial equivalence. In this work, we prove a necessary and sufficient condition for two circuits to be partially equivalent. Based on the condition, we devise algorithms for checking quantum circuits whose partial equivalence cannot be verified by prior approaches. Experiment results confirm the generality and demonstrate the efficiency and effectiveness of our method. Our result may unleash the optimization power of quantum program compilation to take more aggressive steps.
• Abstract（参考訳）: 量子回路の等価性チェックは量子プログラムのコンパイルにおいて不可欠な要素であり、量子プログラムを量子ビット数、初期化条件、出力状態によって異なる異なる量子回路に合成することができる。 実装変種間の同値性を検証するには、適切な一般性が必要である。 量子回路等価性の異なる概念が定義されているが、以前の方法では、量子ビットが部分的に初期化されている2つの量子回路間の観測等価性は確認できない。 本研究では,2つの回路が部分的に等価である必要十分条件を証明した。 この条件に基づき、事前のアプローチでは部分等価性が検証できない量子回路をチェックするアルゴリズムを考案する。 実験の結果,本手法の汎用性を確認し,その効率と有効性を示す。 この結果は、量子プログラムコンパイルの最適化力を解き放ち、より積極的なステップを取ることができる。

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