論文の概要: Tensor Networks or Decision Diagrams? Guidelines for Classical Quantum Circuit Simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.06616v1
• Date: Mon, 13 Feb 2023 19:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 17:33:59.055853
• Title: Tensor Networks or Decision Diagrams? Guidelines for Classical Quantum Circuit Simulation
• Title（参考訳）: テンソルネットワークか決定図か? 古典量子回路シミュレーションのガイドライン
• Authors: Lukas Burgholzer, Alexander Ploier, and Robert Wille
• Abstract要約: テンソルネットワークと決定図は、異なる視点、用語、背景を念頭に、独立して開発されている。 これらの手法が古典的量子回路シミュレーションにどのようにアプローチするかを考察し、最も適用可能な抽象化レベルに関してそれらの相似性を考察する。 量子回路シミュレーションにおいて,テンソルネットワークの使い勝手の向上と決定図の使い勝手の向上に関するガイドラインを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 65.93830818469833
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Classically simulating quantum circuits is crucial when developing or testing quantum algorithms. Due to the underlying exponential complexity, efficient data structures are key for performing such simulations. To this end, tensor networks and decision diagrams have independently been developed with differing perspectives, terminologies, and backgrounds in mind. Although this left designers with two complementary data structures for quantum circuit simulation, thus far it remains unclear which one is the better choice for a given use case. In this work, we (1) consider how these techniques approach classical quantum circuit simulation, and (2) examine their (dis)similarities with regard to their most applicable abstraction level, the desired simulation output, the impact of the computation order, and the ease of distributing the workload. As a result, we provide guidelines for when to better use tensor networks and when to better use decision diagrams in classical quantum circuit simulation.
• Abstract（参考訳）: 古典的な量子回路のシミュレーションは、量子アルゴリズムの開発やテストにおいて重要である。 指数関数的複雑性の根底にあるため、効率的なデータ構造はそのようなシミュレーションを行う上で鍵となる。 この目的のために、テンソルネットワークと決定図は異なる視点、用語、背景を念頭において独立に開発されてきた。 量子回路シミュレーションのための2つの相補的なデータ構造を持つ設計者が残されたが、今のところ、どの設計が与えられたユースケースにとって良い選択なのかは定かではない。 本研究では,(1)これらの手法が古典的量子回路シミュレーションにどのようにアプローチするかを考察し,(2)最も適用可能な抽象化レベル,所望のシミュレーション出力,計算順序の影響,ワークロードの分散容易性について,それらの(dis)類似性を検討する。 その結果、テンソルネットワークをよりよく利用する時期と、古典的な量子回路シミュレーションにおいて決定図をよりよく使用する時期のガイドラインが得られた。

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