論文の概要: Optimal wire cutting with classical communication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.03366v1
• Date: Tue, 7 Feb 2023 10:19:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-08 16:41:01.945093
• Title: Optimal wire cutting with classical communication
• Title（参考訳）: 古典的通信を用いた最適ワイヤ切断
• Authors: Lukas Brenner, Christophe Piveteau, David Sutter
• Abstract要約: 回路間の古典的通信が不要な切断ワイヤの最適コストは,それぞれ$O(16n)$と$O(4n)$であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.577310844634503
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Circuit knitting is the process of partitioning large quantum circuits into smaller subcircuits such that the result of the original circuits can be deduced by only running the subcircuits. Such techniques will be crucial for near-term and early fault-tolerant quantum computers, as the limited number of qubits is likely to be a major bottleneck for demonstrating quantum advantage. One typically distinguishes between gate cuts and wire cuts when partitioning a circuit. The cost for any circuit knitting approach scales exponentially in the number of cuts. One possibility to realize a cut is via the quasiprobability simulation technique. In fact, we argue that all existing rigorous circuit knitting techniques can be understood in this framework. Furthermore, we characterize the optimal overhead for wire cuts where the subcircuits can exchange classical information or not. We show that the optimal cost for cutting $n$ wires without and with classical communication between the subcircuits scales as $O(16^n)$ and $O(4^n)$, respectively.
• Abstract（参考訳）: 回路編み込み (Circuit knitting) は、大きな量子回路を小さなサブ回路に分割する過程であり、元の回路の結果はサブ回路のみを実行することで推論できる。 このような技術は、量子優位を示す主要なボトルネックとなる量子ビットの数が限られているため、短期および早期のフォールトトレラント量子コンピュータにとって重要である。 通常、回路を分割する際にゲートカットとワイヤカットを区別する。 任意の回路編みアプローチのコストはカット数で指数関数的にスケールする。 カットを実現する可能性の一つに準確率シミュレーション技術がある。 実際、我々は既存の厳密な回路編み技術は全てこの枠組みで理解できると主張している。 さらに,サブサーキットが古典的情報を交換できるかどうかに関わらず,ワイヤカットの最適オーバーヘッドを特徴付ける。 回路間の古典的な通信が不要な$n$ワイヤを切断するのに最適なコストは,それぞれ$O(16^n)$と$O(4^n)$である。

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