論文の概要: Resource-compact time-optimal quantum computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.00191v1
• Date: Tue, 30 Apr 2024 20:47:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-02 17:06:33.153446
• Title: Resource-compact time-optimal quantum computation
• Title（参考訳）: リソース・コンパクト時最適量子計算
• Authors: Taewan Kim, Kyunghyun Baek, Yongsoo Hwang, Jeongho Bang,
• Abstract要約: フォールトトレラントな量子計算は時間と資源の両方の観点から大きなオーバーヘッドをもたらす。 本稿では,時間-最適量子計算における資源利用を最小化する量子回路を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.034472655243636
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fault-tolerant quantum computation enables reliable quantum computation but incurs a significant overhead from both time and resource perspectives. To reduce computation time, Austin G. Fowler proposed time-optimal quantum computation by constructing a quantum circuit for a fault-tolerant $T$ gate without probabilistic $S$ gate correction. In this work, we introduce a resource-compact quantum circuit that significantly reduces resource requirements by more than 60% for a fault-tolerant $T$ gate without probabilistic $S$ gate correction. Consequently, we present a quantum circuit that minimizes resource utilization for time-optimal quantum computation, demonstrating efficient time-optimal quantum computation. Additionally, we describe an efficient form involving initialization, CNOTs, and measurements, laying the foundation for the development of an efficient compiler for fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子計算は、信頼性の高い量子計算を可能にするが、時間と資源の両方の観点から大きなオーバーヘッドを引き起こす。 計算時間を短縮するため、オースチン・G・ファウラー(Austin G. Fowler)は、フォールトトレラントな$T$ゲートの量子回路を確率的に$S$ゲート補正せずに構築することで、時間最適量子計算を提案した。 本研究では,耐故障性のある$T$ゲートに対して,確率的$S$ゲート補正を伴わずに,リソース要求を60%以上削減する,リソース適合型量子回路を提案する。 その結果、時間-最適量子計算の資源利用を最小化し、効率的な時間-最適量子計算を実証する量子回路を提案する。 さらに、初期化、CNOT、測定を含む効率的な形式を記述し、フォールトトレラント量子計算のための効率的なコンパイラの開発の基礎を築いた。

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