論文の概要: Linear decomposition of approximate multi-controlled single qubit gates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.14974v1
- Date: Mon, 23 Oct 2023 14:23:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-24 19:37:33.729735
- Title: Linear decomposition of approximate multi-controlled single qubit gates
- Title（参考訳）: 近似多制御単一量子ビットゲートの線形分解
- Authors: Jefferson D. S. Silva, Thiago Melo D. Azevedo, Israel F. Araujo,
Adenilton J. da Silva
- Abstract要約: 近似多制御単一量子ビットゲートをアンシラ量子ビットなしで量子回路にコンパイルする方法を提案する。
nビットの多重制御ゲートを分解する基本ゲートの総数は32nに比例する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8520624117635328
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We provide a method for compiling approximate multi-controlled single qubit
gates into quantum circuits without ancilla qubits. The total number of
elementary gates to decompose an n-qubit multi-controlled gate is proportional
to 32n, and the previous best approximate approach without auxiliary qubits
requires 32nk elementary operations, where k is a function that depends on the
error threshold. The proposed decomposition depends on an optimization
technique that minimizes the CNOT gate count for multi-target and
multi-controlled CNOT and SU(2) gates. Computational experiments show the
reduction in the number of CNOT gates to apply multi-controlled U(2) gates. As
multi-controlled single-qubit gates serve as fundamental components of quantum
algorithms, the proposed decomposition offers a comprehensive solution that can
significantly decrease the count of elementary operations employed in quantum
computing applications.
- Abstract（参考訳）: 近似多制御単一量子ビットゲートをアンシラ量子ビットなしで量子回路にコンパイルする方法を提案する。
n-キュービットの多重制御ゲートを分解する基本ゲートの総数は32nに比例し、補助キュービットを持たないこれまでの最も近似的なアプローチでは32nkの初等演算が必要であり、kは誤差閾値に依存する関数である。
提案手法は,多ターゲットおよび多制御型CNOTおよびSU(2)ゲートのCNOTゲート数を最小限に抑える最適化手法に依存する。
計算実験は、多制御U(2)ゲートを適用するためにCNOTゲートの数を減らすことを示す。
マルチ制御シングルキュービットゲートは量子アルゴリズムの基本的な構成要素として機能するため、提案された分解は、量子コンピューティングアプリケーションで使用される基本操作数を著しく削減できる包括的ソリューションを提供する。
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