論文の概要: Cutting circuits with multiple two-qubit unitaries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.11638v2
• Date: Mon, 29 Jan 2024 17:11:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-30 20:59:29.510245
• Title: Cutting circuits with multiple two-qubit unitaries
• Title（参考訳）: 複数の2量子ユニタリを有する切断回路
• Authors: Lukas Schmitt, Christophe Piveteau, and David Sutter
• Abstract要約: 準確率的切断技術により、大きな量子回路を小さなサブ回路に分割することができる。 ゲート切断の最小コストを決定するとともに,回路間の古典的な通信がサンプリングオーバーヘッドを改善できるかどうかを理解することが重要である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3791394805787949
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quasiprobabilistic cutting techniques allow us to partition large quantum circuits into smaller subcircuits by replacing non-local gates with probabilistic mixtures of local gates. The cost of this method is a sampling overhead that scales exponentially in the number of cuts. It is crucial to determine the minimal cost for gate cutting and to understand whether allowing for classical communication between subcircuits can improve the sampling overhead. In this work, we derive a closed formula for the optimal sampling overhead for cutting an arbitrary number of two-qubit unitaries and provide the corresponding decomposition. Interestingly, cutting several arbitrary two-qubit unitaries together is cheaper than cutting them individually and classical communication does not give any advantage. This is even the case when one cuts multiple non-local gates that are placed far apart in the circuit.
• Abstract（参考訳）: 準確率的切断法により、非局所ゲートを局所ゲートの確率混合に置き換えることで、大きな量子回路を小さなサブ回路に分割することができる。 この方法のコストはサンプリングオーバーヘッドであり、カット数で指数関数的にスケールする。 ゲート切断の最小コストを決定するとともに,回路間の古典的な通信がサンプリングオーバーヘッドを改善できるかどうかを理解することが重要である。 本研究では,任意の数の2量子ユニタリを切断する最適なサンプリングオーバーヘッドの計算式を導出し,それに対応する分解を行う。 興味深いことに、任意の2ビットのユニタリをひとつに切ることは、それらを個別に切るよりも安く、古典的なコミュニケーションには利点がない。 これは、回路内で遠くに配置された複数の非局所ゲートを切断することさえある。

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