論文の概要: Optimized Topological Quantum Compilation of Three-Qubit Controlled Gates in the Fibonacci Anyon Model: A Controlled-Injection Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.17645v1
• Date: Wed, 29 Nov 2023 14:07:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-30 21:05:46.324422
• Title: Optimized Topological Quantum Compilation of Three-Qubit Controlled Gates in the Fibonacci Anyon Model: A Controlled-Injection Approach
• Title（参考訳）: fibonacci anyonモデルにおける3量子ビット制御ゲートの最適化トポロジカル量子コンパイル:制御インジェクションアプローチ
• Authors: Abdellah Tounsi, Nacer Eddine Belaloui, Mohamed Messaoud Louamri, Achour Benslama, Mohamed Taha Rouabah
• Abstract要約: 非アーベルフィボナッチアロンモデル内に3量子制御ゲートをコンパイルする手法を提案する。 制御された3ビットゲートの従来の分解法と比較して, 精度の向上と編曲長の低減が図られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A method, termed controlled-injection, is proposed for compiling three-qubit controlled gates within the non-abelian Fibonacci anyon model. Building on single-qubit compilation techniques with three Fibonacci anyons, the approach showcases enhanced accuracy and reduced braid length compared to the conventional decomposition method for the controlled three-qubit gates. This method necessitates only four two-qubit gates for decomposition, a notable reduction from the conventional five. In conjunction, the study introduces a novel class of controlled three-qubit gates and conducts a numerical simulation of the topological iToffoli gate to validate the approach. In addition, we propose an optimization method for single-qubit gate approximation using novel algebraic relations and numerical methods, including distributed computing.
• Abstract（参考訳）: 非アーベルフィボナッチアロンモデル内で3量子制御ゲートをコンパイルするための制御注入と呼ばれる手法が提案されている。 3つのフィボナッチアロンを用いたシングルキュービットコンパイル技術に基づいて、制御された3キュービットゲートの従来の分解法と比較して精度が向上し、ブレイド長が減少した。 この方法は4つの2ビットゲートしか分解する必要がなく、従来の5つから顕著に減少する。 本研究は, 制御された3ビットゲートの新たなクラスを導入し, トポロジカルiToffoliゲートの数値シミュレーションを行い, アプローチを検証した。 さらに,新しい代数的関係と分散計算を含む数値手法を用いた単一量子ゲート近似の最適化手法を提案する。

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