論文の概要: Optimization at the Interface of Unitary and Non-unitary Quantum
Operations in PCOAST
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.09843v1
- Date: Tue, 16 May 2023 22:58:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 18:12:08.234762
- Title: Optimization at the Interface of Unitary and Non-unitary Quantum
Operations in PCOAST
- Title（参考訳）: PCOASTにおける単項および非単項量子演算のインタフェースにおける最適化
- Authors: Albert T. Schmitz, Mohannad Ibrahim, Nicolas P. D. Sawaya, Gian
Giacomo Guerreschi, Jennifer Paykin, Xin-Chuan Wu, A. Y. Matsuura
- Abstract要約: Pauliベースの回路最適化・分析・合成ツールチェーン(PCOAST)は、量子回路を最適化するためのフレームワークとして導入された。
本稿では,単元演算と非単元演算の場合にPCOASTグラフを最適化するサブルーチンの集合に着目した。
本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムの例として,Intel Quantum SDKを用いたPCOAST最適化サブルーチンの評価を行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3496513815948205
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Pauli-based Circuit Optimization, Analysis and Synthesis Toolchain
(PCOAST) was recently introduced as a framework for optimizing quantum
circuits. It converts a quantum circuit to a Pauli-based graph representation
and provides a set of optimization subroutines to manipulate that internal
representation as well as methods for re-synthesizing back to a quantum
circuit. In this paper, we focus on the set of subroutines which look to
optimize the PCOAST graph in cases involving unitary and non-unitary operations
as represented by nodes in the graph. This includes reduction of node cost and
node number in the presence of preparation nodes, reduction of cost for
Clifford operations in the presence of preparations, and measurement cost
reduction using Clifford operations and the classical remapping of measurement
outcomes. These routines can also be combined to amplify their effectiveness.
We evaluate the PCOAST optimization subroutines using the Intel Quantum SDK
on examples of the Variational Quantum Eigensolver (VQE) algorithm. This
includes synthesizing a circuit for the simultaneous measurement of a mutually
commuting set of Pauli operators. We find for such measurement circuits the
overall average ratio of the maximum theoretical number of two-qubit gates to
the actual number of two-qubit gates used by our method to be 7.91.
- Abstract（参考訳）: パウリをベースとした回路最適化・解析・合成ツールチェーン(PCOAST)は量子回路を最適化するためのフレームワークとして最近導入された。
量子回路をポーリベースのグラフ表現に変換し、内部表現を操作するための一連の最適化サブルーチンと、量子回路に再合成する方法を提供する。
本稿では,pcoastグラフを最適化するサブルーチンのセットに注目し,グラフのノードで表されるユニタリ演算と非ユニタリ演算を含む場合について述べる。
これには、準備ノードの有無におけるノードコストとノード番号の削減、準備の有無におけるクリフォード操作のコスト削減、クリフォード操作による測定コストの削減、測定結果の古典的な再マッピングなどが含まれる。
これらのルーチンを組み合わせることで、その効果を増幅することもできる。
本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムの例として,Intel Quantum SDKを用いたPCOAST最適化サブルーチンの評価を行った。
これには、相互に可換なポーリ作用素の集合の同時測定のための回路の合成が含まれる。
このような測定回路では, 2量子ゲートの最大理論的数と, 提案手法で用いる2量子ゲートの実際の数の平均比が7.91となる。
関連論文リスト
- QuCLEAR: Clifford Extraction and Absorption for Significant Reduction in Quantum Circuit Size [8.043057448895343]
現在利用可能な量子デバイスは、実行された量子回路の忠実さを低下させるノイズの多い量子ゲートに悩まされている。
本稿では,量子回路の最適化を目的としたコンパイルフレームワークQuCLEARを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-23T18:03:57Z) - Bayesian Parameterized Quantum Circuit Optimization (BPQCO): A task and hardware-dependent approach [49.89480853499917]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、最適化と機械学習問題を解決するための有望な量子代替手段として登場した。
本稿では,回路設計が2つの分類問題に対して得られる性能に与える影響を実験的に示す。
また、実量子コンピュータのシミュレーションにおいて、ノイズの存在下で得られた回路の劣化について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-17T11:00:12Z) - Reinforcement Learning Based Quantum Circuit Optimization via ZX-Calculus [0.0]
本稿では,ZX-ダイアグラムのグラフ理論的単純化規則を用いて,量子回路を最適化するための新しい強化学習法を提案する。
そこで本研究では,ZX-Calculusをベースとした最良性能のアルゴリズムと比較し,提案手法の能力を示す。
我々のアプローチは、短期中間スケール範囲(NISQ)における量子アルゴリズムの実装のための貴重なツールとして使われる準備ができている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-18T17:59:43Z) - Quantum Circuit Unoptimization [0.6449786007855248]
我々は、量子回路最適化と呼ばれる量子アルゴリズムプリミティブを構築する。
回路等価性を保ちながらいくつかの冗長性を導入することで、与えられた量子回路複合体を作る。
我々は、量子回路の最適化を用いて、コンパイラベンチマークを生成し、回路最適化性能を評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-07T08:38:18Z) - PCOAST: A Pauli-based Quantum Circuit Optimization Framework [0.3974852803981997]
PCOASTは、パウリ弦の可換性に基づく量子回路最適化のためのフレームワークである。
本稿では,2つの主要な量子コンパイラであるQiskitとtketに対して,そのコンパイル性能を評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-16T23:02:07Z) - Graph Neural Network Autoencoders for Efficient Quantum Circuit
Optimisation [69.43216268165402]
我々は、量子回路の最適化にグラフニューラルネットワーク(GNN)オートエンコーダの使い方を初めて提示する。
我々は、量子回路から有向非巡回グラフを構築し、そのグラフを符号化し、その符号化を用いてRL状態を表現する。
我々の手法は、非常に大規模なRL量子回路最適化に向けた最初の現実的な第一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-06T16:51:30Z) - Decomposition of Matrix Product States into Shallow Quantum Circuits [62.5210028594015]
テンソルネットワーク(TN)アルゴリズムは、パラメタライズド量子回路(PQC)にマッピングできる
本稿では,現実的な量子回路を用いてTN状態を近似する新しいプロトコルを提案する。
その結果、量子回路の逐次的な成長と最適化を含む1つの特定のプロトコルが、他の全ての手法より優れていることが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-01T17:08:41Z) - Fast Swapping in a Quantum Multiplier Modelled as a Queuing Network [64.1951227380212]
量子回路をキューネットワークとしてモデル化することを提案する。
提案手法はスケーラビリティが高く,大規模量子回路のコンパイルに必要となる潜在的な速度と精度を有する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-26T10:55:52Z) - Variational Quantum Optimization with Multi-Basis Encodings [62.72309460291971]
マルチバスグラフ複雑性と非線形活性化関数の2つの革新の恩恵を受ける新しい変分量子アルゴリズムを導入する。
その結果,最適化性能が向上し,有効景観が2つ向上し,測定の進歩が減少した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T20:16:02Z) - Quadratic Clifford expansion for efficient benchmarking and
initialization of variational quantum algorithms [0.8808007156832224]
変分量子アルゴリズムは、短期量子コンピュータの魅力的な応用であると考えられている。
本稿では,変分量子アルゴリズムの効率的なベンチマークのための摂動的アプローチを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-19T16:09:00Z) - Adaptive pruning-based optimization of parameterized quantum circuits [62.997667081978825]
Variisyハイブリッド量子古典アルゴリズムは、ノイズ中間量子デバイスの使用を最大化する強力なツールである。
我々は、変分量子アルゴリズムで使用されるそのようなアンサーゼを「効率的な回路訓練」(PECT)と呼ぶ戦略を提案する。
すべてのアンサッツパラメータを一度に最適化する代わりに、PECTは一連の変分アルゴリズムを起動する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-01T18:14:11Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。