論文の概要: A simple method for compiling quantum stabilizer circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.19408v1
- Date: Tue, 30 Apr 2024 09:56:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-01 14:44:46.011637
- Title: A simple method for compiling quantum stabilizer circuits
- Title（参考訳）: 量子安定化回路の簡易コンパイル法
- Authors: Brendan Reid,
- Abstract要約: 本稿ではCliffordゲートコンパイルのための直感的でアクセスしやすい手法を提案する。
Cliffordゲートに制限を加えることで、コンパイルプロセスはほぼ簡単になります。
直観を構築するためのいくつかの実例とともに、プロセスについて簡単に説明します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Stabilizer circuits play an important role in quantum error correction protocols, and will be vital for ensuring fault tolerance in future quantum hardware. While stabilizer circuits are defined on the Clifford generating set, {H, S, CX}, not all of these gates are native to quantum hardware. As such they must be compiled into the native gateset, with the key difference across hardware archetypes being the native two qubit gate. Here we introduce an intuitive and accessible method for Clifford gate compilation. While multiple open source solutions exist for quantum circuit compilation, these operate on arbitrary quantum gates. By restricting ourselves to Clifford gates, the compilation process becomes almost trivial and even large circuits can be compiled manually. The core idea is well known: if two Clifford circuits conjugate Paulis identically, they are equivalent. Compilation is then reduced to ensuring that the instantaneous Pauli conjugation is correct for each qubit at every timestep. This is Tableaux Manipulation, so called as we directly interrogate stabilizer tableaux to ensure correct Pauli conjugation. We provide a brief explanation of the process along with some worked examples to build intuition; we finally show some comparisons for compiling large circuits to open source software, and highlight that this method ensures a minimal number of quantum gates are employed.
- Abstract（参考訳）: 安定化回路は量子エラー訂正プロトコルにおいて重要な役割を担い、将来の量子ハードウェアにおけるフォールトトレランスの確保に不可欠である。
安定化回路はクリフォード生成集合 {H, S, CX} 上で定義されるが、これら全てのゲートは量子ハードウェアに固有のものではない。
そのため、それらはネイティブのゲートセットにコンパイルされなければならないが、ハードウェアのアーキタイプ間で重要な違いはネイティブの2つのキュービットゲートである。
ここではCliffordゲートコンパイルの直感的でアクセスしやすい方法を紹介する。
量子回路のコンパイルには複数のオープンソースソリューションが存在するが、それらは任意の量子ゲートで動作する。
自分自身をクリフォードゲートに制限することにより、コンパイルプロセスはほぼ簡単になり、大きな回路も手動でコンパイルできる。
2つのクリフォード回路がパウリを同値に共役すると、それらは同値である。
次にコンパイルを減らして、瞬間的なパウリ共役が各時間ステップで各キュービットに対して正しいことを保証する。
これはTableaux Manipulation(テーブルー・マニピュレーション)と呼ばれるもので、我々は正しいパウリの共役を保証するために、直接スタビライザー・テーブルーを尋問する。
直観を構築するためのいくつかの実例とともに、この過程を簡潔に説明し、最終的に大規模な回路をオープンソースソフトウェアにコンパイルするためのいくつかの比較結果を示し、この方法が最小数の量子ゲートを確実に採用することを強調した。
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