論文の概要: Equivalence Checking of Quantum Circuits by Model Counting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.18813v1
- Date: Wed, 27 Mar 2024 17:58:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-28 15:50:03.329678
- Title: Equivalence Checking of Quantum Circuits by Model Counting
- Title（参考訳）: モデルカウントによる量子回路の等価チェック
- Authors: Jingyi Mei, Tim Coopmans, Marcello Bonsangue, Alfons Laarman,
- Abstract要約: 本稿では、重み付きモデルカウント(WMC)に対する(ユニバーサル)量子回路等価問題をチューリング還元する。
オープンソースの実装により、この手法はZX計算と決定図に基づく最先端の等価性チェックツールより優れていることを示す。
- 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: Verifying equivalence between two quantum circuits is a hard problem, that is nonetheless crucial in compiling and optimizing quantum algorithms for real-world devices. This paper gives a Turing reduction of the (universal) quantum circuits equivalence problem to weighted model counting (WMC). Our starting point is a folklore theorem showing that equivalence checking of quantum circuits can be done in the so-called Pauli-basis. We combine this insight with a WMC encoding of quantum circuit simulation, which we extend with support for the Toffoli gate. Finally, we prove that the weights computed by the model counter indeed realize the reduction. With an open-source implementation, we demonstrate that this novel approach can outperform a state-of-the-art equivalence-checking tool based on ZX calculus and decision diagrams.
- Abstract（参考訳）: 2つの量子回路間の等価性を検証することは難しい問題であり、実際のデバイスに対する量子アルゴリズムのコンパイルと最適化には重要な問題である。
本稿では、重み付きモデルカウント(WMC)に対して、(ユニバーサル)量子回路等価問題をチューリング還元する。
我々の出発点は、量子回路の等価性チェックがいわゆるパウリ基底で可能であることを示す民俗定理である。
我々はこの知見を量子回路シミュレーションのWMC符号化と組み合わせ、トフォリゲートをサポートして拡張する。
最後に、モデルカウンターによって計算された重みが実際に還元を実現することを証明した。
オープンソースの実装により、この手法はZX計算と決定図に基づく最先端の等価性チェックツールより優れていることを示す。
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