論文の概要: The Basis of Design Tools for Quantum Computing: Arrays, Decision Diagrams, Tensor Networks, and ZX-Calculus

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.04147v1
• Date: Tue, 10 Jan 2023 19:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-12 18:13:47.875637
• Title: The Basis of Design Tools for Quantum Computing: Arrays, Decision Diagrams, Tensor Networks, and ZX-Calculus
• Title（参考訳）: 量子コンピューティングのための設計ツールの基礎:配列、決定図、テンソルネットワーク、ZX-計算
• Authors: Robert Wille, Lukas Burgholzer, Stefan Hillmich, Thomas Grurl, Alexander Ploier, and Tom Peham
• Abstract要約: 量子コンピュータは、古典的コンピュータが決して起こらない重要な問題を効率的に解決することを約束する。 完全に自動化された量子ソフトウェアスタックを開発する必要がある。 この研究は、今日のツールの"内部"の外観を提供し、量子回路のシミュレーション、コンパイル、検証などにおいてこれらの手段がどのように利用されるかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 55.58528469973086
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computers promise to efficiently solve important problems classical computers never will. However, in order to capitalize on these prospects, a fully automated quantum software stack needs to be developed. This involves a multitude of complex tasks from the classical simulation of quantum circuits, over their compilation to specific devices, to the verification of the circuits to be executed as well as the obtained results. All of these tasks are highly non-trivial and necessitate efficient data structures to tackle the inherent complexity. Starting from rather straight-forward arrays over decision diagrams (inspired by the design automation community) to tensor networks and the ZX-calculus, various complementary approaches have been proposed. This work provides a look "under the hood" of today's tools and showcases how these means are utilized in them, e.g., for simulation, compilation, and verification of quantum circuits.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、古典的コンピュータが決して起こらない重要な問題を解決することを約束する。 しかし、これらの展望に乗じるためには、完全に自動化された量子ソフトウェアスタックを開発する必要がある。 これには、量子回路の古典的なシミュレーションから、そのコンパイルから特定のデバイスへのコンパイル、実行すべき回路の検証、および得られた結果まで、数多くの複雑なタスクが含まれる。 これらのタスクはすべて極めて自明で、固有の複雑性に取り組むために効率的なデータ構造を必要とします。 決定ダイアグラム(設計自動化コミュニティから着想を得た)よりも直線的な配列からテンソルネットワークやzx計算まで、様々な相補的なアプローチが提案されている。 この研究は、今日のツールの「内部」の外観を提供し、量子回路のシミュレーション、コンパイル、検証などにおいてこれらの手段をどのように利用するかを示す。

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