論文の概要: Multi-qubit Lattice Surgery Scheduling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.17688v2
- Date: Mon, 10 Jun 2024 21:01:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-12 21:43:40.167469
- Title: Multi-qubit Lattice Surgery Scheduling
- Title(参考訳): マルチキュービット格子手術スケジューリング
- Authors: Allyson Silva, Xiangyi Zhang, Zak Webb, Mia Kramer, Chan Woo Yang, Xiao Liu, Jessica Lemieux, Ka-Wai Chen, Artur Scherer, Pooya Ronagh,
- Abstract要約: 量子回路は、唯一の非クリフォード多ビットゲートの列に変換できる。
本研究では, トランスパイレーションにより, テストした回路の回路長が大幅に減少することを示す。
結果として生じるマルチキュービットゲート回路は、シリアル実行よりも期待される回路実行時間を短縮する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.7126786554865774
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Fault-tolerant quantum computation using two-dimensional topological quantum error correcting codes can benefit from multi-qubit long-range operations. By using simple commutation rules, a quantum circuit can be transpiled into a sequence of solely non-Clifford multi-qubit gates. Prior work on fault-tolerant compilation avoids optimal scheduling of such gates since they reduce the parallelizability of the circuit. We observe that the reduced parallelization potential is outweighed by the significant reduction in the number of gates. We therefore devise a method for scheduling multi-qubit lattice surgery using an earliest-available-first policy, solving the associated forest packing problem using a representation of the multi-qubit gates as Steiner trees. Our extensive testing on random and application-inspired circuits demonstrates the method's scalability and performance. We show that the transpilation significantly reduces the circuit length on the set of circuits tested, and that the resulting circuit of multi-qubit gates has a further reduction in the expected circuit execution time compared to serial execution.
- Abstract(参考訳): 2次元トポロジカル量子誤り訂正符号を用いたフォールトトレラント量子計算は、多ビット長距離演算の恩恵を受けることができる。
単純な可換規則を用いることで、量子回路をクリフォード以外の複数の量子ビットゲートの列に変換することができる。
フォールトトレラントコンパイルの以前の研究は、回路の並列化性を低減するため、そのようなゲートの最適スケジューリングを避ける。
並列化ポテンシャルの低減は, ゲート数の大幅な減少により達成される。
そこで我々は、最初期の利用可能な第一ポリシーを用いて、マルチキュービットゲートをスタイナーツリーとして表現することで、関連する森林包装問題を解決し、マルチキュービット格子手術をスケジューリングする方法を考案した。
ランダム回路とアプリケーションインスパイア回路の広範なテストにより,本手法のスケーラビリティと性能が実証された。
その結果, 回路の回路長を著しく低減し, 多ビットゲートの回路は, シリアル実行よりも回路実行時間を短縮できることがわかった。
関連論文リスト
- Efficient Circuit Wire Cutting Based on Commuting Groups [8.60732674633629]
現在の量子デバイスは、回路サイズや量子ビット数の増加によるエラー率の増大により、大きな回路を扱う際に困難に直面している。
回路配線切断技術は、大きな回路をより小さく、より管理しやすいサブ回路に分割することでこの問題に対処する。
アンシラ支援型量子プロセストモグラフィーとMUBsを用いた同時計測手法に着想を得て,サブサーキット走行オーバーヘッドを低減できる新しい手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-27T02:40:00Z) - On the Constant Depth Implementation of Pauli Exponentials [49.48516314472825]
任意の指数を$mathcalO(n)$ ancillae と 2体 XX と ZZ の相互作用を用いて一定深さの回路に分解する。
クビットリサイクルの恩恵を受ける回路の書き直し規則を導入し,本手法の正しさを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-15T17:09:08Z) - Reducing Mid-Circuit Measurements via Probabilistic Circuits [0.13108652488669736]
中間回路の測定と測定制御ゲートは、多くの量子ハードウェアプラットフォームによって支えられている。
この研究は、これらの測定のいくつかをランダム化ゲート応用の等価回路で置き換えることのできる静的回路最適化を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-22T15:33:19Z) - A two-circuit approach to reducing quantum resources for the quantum lattice Boltzmann method [41.66129197681683]
CFD問題を解決するための現在の量子アルゴリズムは、単一の量子回路と、場合によっては格子ベースの方法を用いる。
量子格子ボルツマン法(QLBM)を用いた新しい多重回路アルゴリズムを提案する。
この問題は2次元ナビエ・ストークス方程式の流動関数-渦性定式化として鋳造され、2次元蓋駆動キャビティフローで検証および試験された。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-20T15:32:01Z) - Circuit Cutting with Non-Maximally Entangled States [59.11160990637615]
分散量子コンピューティングは、複数のデバイスの計算能力を組み合わせて、個々のデバイスの限界を克服する。
回路切断技術は、古典的な通信を通じて量子計算の分配を可能にする。
量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、指数的なショットの増加を伴わない量子計算の分布を可能にする。
非最大エンタングル量子ビット対を利用する新しい回路切断法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-21T08:03:34Z) - Quantum Circuit Resizing [9.664680936017533]
既存の量子系は非常に限定的な物理量子ビット数を提供し、物理量よりも多くの論理量子ビットを持つ量子アルゴリズム/回路を実行しようとするとコンパイル時にエラーが発生する。
既存の量子システムが、近い将来、大きな回路を収容できる十分な数の量子ビットを提供できると期待することは現実的ではないので、小さなシステムで何らかの形で大きな回路を実行できる戦略を探求する必要がある。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-30T11:37:15Z) - Efficient quantum gate decomposition via adaptive circuit compression [0.0]
回路設計におけるパラメトリック2量子ゲートの利用により、回路合成の離散的な問題を連続変数に対する最適化問題に変換することができる。
このアルゴリズムをSQUANDERソフトウェアパッケージに実装し、最先端の量子ゲート合成ツールと比較した。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-08T22:29:31Z) - Fault-tolerance in qudit circuit design [0.0]
クォーディットは資源要求を線形から対数深度まで減少させる可能性があることを示す。
ある種の線形深度回路では、リソースの選択的適用により追加の誤差軽減が可能となる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-14T16:09:04Z) - Software mitigation of coherent two-qubit gate errors [55.878249096379804]
2量子ゲートは量子コンピューティングの重要な構成要素である。
しかし、量子ビット間の不要な相互作用(いわゆる寄生ゲート)は、量子アプリケーションの性能を低下させる。
寄生性2ビットゲート誤差を軽減するための2つのソフトウェア手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-08T17:37:27Z) - Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with
Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。
本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。
この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-11T17:20:51Z) - Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。
観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-05T20:11:53Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。