Fugu-MT 論文翻訳(概要): Beyond Quantum Shannon: Circuit Construction for General n-Qubit Gates Based on Block ZXZ-Decomposition

論文の概要: Beyond Quantum Shannon: Circuit Construction for General n-Qubit Gates Based on Block ZXZ-Decomposition

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.13692v2
Date: Wed, 3 Apr 2024 14:10:27 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-04-04 21:48:26.835499
Title: Beyond Quantum Shannon: Circuit Construction for General n-Qubit Gates Based on Block ZXZ-Decomposition
Title（参考訳）: ブロックZXZ分解に基づく一般nビットゲートの回路構成
Authors: Anna M. Krol, Zaid Al-Ars,
Abstract要約: 本稿では,新しい量子ブロックZXZ分解法を提案する。これは量子シャノン分解(QSD)[27]よりも最適な量子回路をもたらす。本手法は1量子ゲートと一様制御の回転Zゲートのみを用いるため,他の種類のマルチキュービットゲートにも容易に適用できる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0082768017695707
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: This paper proposes a new optimized quantum block-ZXZ decomposition method [7,8,10] that results in more optimal quantum circuits than the quantum Shannon decomposition (QSD)[27], which was introduced in 2006 by Shende et al. The decomposition is applied recursively to generic quantum gates, and can take advantage of existing and future small-circuit optimizations. Because our method uses only one-qubit gates and uniformly controlled rotation-Z gates, it can easily be adapted to use other types of multi-qubit gates. With the proposed decomposition, a general 3-qubit gate can be decomposed using 19 CNOT gates (rather than 20). For general $n$-qubit gates, the proposed decomposition generates circuits that have $\frac{22}{48}4^n - \frac{3}{2}2^n +\frac{5}{3}$ CNOT gates, which is less that the best known exact decomposition algorithm by $(4^{n-2} -1)/3$ CNOT gates.
Abstract（参考訳）: 本稿では,2006年にShendeらによって導入された量子シャノン分解法(QSD)[27]よりも最適化された量子ブロックZXZ分解法[7,8,10]を提案する。本手法は1量子ゲートと一様制御の回転Zゲートのみを用いるため,他の種類のマルチキュービットゲートにも容易に適用できる。提案した分解により、19個のCNOTゲート(20個未満)を用いて、一般的な3ビットゲートを分解することができる。一般的な$n$-qubitゲートに対して、提案した分解は、$\frac{22}{48}4^n - \frac{3}{2}2^n +\frac{5}{3}$ CNOTゲートを持つ回路を生成する。

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