論文の概要: Quantum State Preparation Using an Exact CNOT Synthesis Formulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01009v1
- Date: Tue, 2 Jan 2024 03:37:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-28 16:27:50.375642
- Title: Quantum State Preparation Using an Exact CNOT Synthesis Formulation
- Title（参考訳）: エクササイズCNOT合成法を用いた量子状態合成
- Authors: Hanyu Wang, Bochen Tan, Jason Cong, Giovanni De Micheli
- Abstract要約: 量子状態生成におけるCNOTゲートの使用を最小限にすることは、量子コンパイルにおける重要なステップである。
正確なCNOT合成定式化を用いた効率的な状態生成アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.078625517374967
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Minimizing the use of CNOT gates in quantum state preparation is a crucial
step in quantum compilation, as they introduce coupling constraints and more
noise than single-qubit gates. Reducing the number of CNOT gates can lead to
more efficient and accurate quantum computations. However, the lack of
compatibility to model superposition and entanglement challenges the
scalability and optimality of CNOT optimization algorithms on classical
computers. In this paper, we propose an effective state preparation algorithm
using an exact CNOT synthesis formulation. Our method represents a milestone as
the first design automation algorithm to surpass manual design, reducing the
best CNOT numbers to prepare a Dicke state by 2x. For general states with up to
20 qubits, our method reduces the CNOT number by 9% and 32% for dense and
sparse states, on average, compared to the latest algorithms.
- Abstract（参考訳）: 量子状態形成におけるcnotゲートの使用を最小化することは、単一量子ビットゲートよりも結合制約やノイズが多いため、量子コンパイルにおいて重要なステップである。
CNOTゲートの数を減らすことで、より効率的で正確な量子計算が可能になる。
しかし、モデル重ね合わせと絡み合わせとの互換性の欠如は、古典コンピュータにおけるCNOT最適化アルゴリズムのスケーラビリティと最適性に挑戦する。
本稿では,正確なCNOT合成定式化を用いた効率的な状態生成アルゴリズムを提案する。
本手法は,手動設計に勝る最初の設計自動化アルゴリズムであり,Dicke状態の2倍の最適なCNOT数を削減した。
20量子ビットまでの一般の州では、最新のアルゴリズムと比較して、密度の高い状態と希薄な状態のcnot番号を9%と32%削減する。
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