論文の概要: Quantum circuit synthesis via random combinatorial search
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.17298v1
- Date: Wed, 29 Nov 2023 00:59:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-30 23:05:20.724615
- Title: Quantum circuit synthesis via random combinatorial search
- Title（参考訳）: ランダム組合せ探索による量子回路合成
- Authors: Sahel Ashhab, Fumiki Yoshihara, Miwako Tsuji, Mitsuhisa Sato, Kouichi
Semba
- Abstract要約: 完全忠実度量子回路の分数は、回路サイズが単位忠実度を達成するために必要な最小回路サイズを超えると、急速に増加することを示す。
ランダム探索法を4ビットトフォリゲートの分解問題に適用し、15個のCNOTゲートの分解を求める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We use a random search technique to find quantum gate sequences that
implement perfect quantum state preparation or unitary operator synthesis with
arbitrary targets. This approach is based on the recent discovery that there is
a large multiplicity of quantum circuits that achieve unit fidelity in
performing the desired target operation, even at the minimum number of
single-qubit and two-qubit gates needed to achieve unit fidelity. We show that
the fraction of perfect-fidelity quantum circuits increases rapidly as soon as
the circuit size exceeds the minimum circuit size required for achieving unit
fidelity. In addition to analyzing the case where the CNOT gate is the
elementary two-qubit gate, we analyze the case where the two-qubit gate is the
B gate, which can reduce the minimum quantum circuit size. We apply the random
search method to the problem of decomposing the 4-qubit Toffoli gate and find a
15 CNOT-gate decomposition.
- Abstract（参考訳）: ランダム探索法を用いて、完全量子状態生成または任意の対象を持つユニタリ作用素合成を実装する量子ゲート列を求める。
このアプローチは、単位忠実性を達成するのに必要な単一量子ビットゲートと2量子ビットゲートの最小数であっても、所望の目標演算を行う際の単位忠実性を達成する量子回路が多数存在するという最近の発見に基づいている。
完全忠実度量子回路の分数は、回路サイズが単位忠実度を達成するために必要な最小回路サイズを超えると急速に増加することを示す。
CNOTゲートが基本2キュービットゲートである場合の解析に加えて、2キュービットゲートがBゲートである場合を分析し、最小の量子回路サイズを小さくすることができる。
4量子ビットの toffoli ゲートを分解する問題に対してランダム探索法を適用し,15個の cnot-gate 分解を求める。
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