論文の概要: Quantum State Preparation Circuit Optimization Exploiting Don't Cares

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.01418v1
• Date: Mon, 2 Sep 2024 18:40:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-06 04:02:22.075622
• Title: Quantum State Preparation Circuit Optimization Exploiting Don't Cares
• Title（参考訳）: 量子状態準備回路最適化
• Authors: Hanyu Wang, Daniel Bochen Tan, Jason Cong,
• Abstract要約: 量子状態の準備は量子レジスタを初期化し、量子アルゴリズムの実行に必須である。 既存の方法は初期回路を合成し、コンパイラを利用して回路のゲート数を削減する。 そこで,本研究では,従来の回路の代替として,このようなユニタリを識別するピープホール最適化アルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.158168913938158
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum state preparation initializes the quantum registers and is essential for running quantum algorithms. Designing state preparation circuits that entangle qubits efficiently with fewer two-qubit gates enhances accuracy and alleviates coupling constraints on devices. Existing methods synthesize an initial circuit and leverage compilers to reduce the circuit's gate count while preserving the unitary equivalency. In this study, we identify numerous conditions within the quantum circuit where breaking local unitary equivalences does not alter the overall outcome of the state preparation (i.e., don't cares). We introduce a peephole optimization algorithm that identifies such unitaries for replacement in the original circuit. Exploiting these don't care conditions, our algorithm achieves a 36% reduction in the number of two-qubit gates compared to prior methods.
• Abstract（参考訳）: 量子状態の準備は量子レジスタを初期化し、量子アルゴリズムの実行に必須である。 2量子ゲートが少なくて効率よく量子ビットを絡める状態準備回路の設計は、精度を高め、デバイス上の結合制約を軽減する。 既存の方法は初期回路を合成し、コンパイラを利用して回路のゲート数を削減する。 本研究では、局所的なユニタリ同値の破れが状態準備の全体的な結果(すなわち、気にするな)を変化させない量子回路内の多くの条件を同定する。 そこで,本研究では,従来の回路の代替として,このようなユニタリを識別するピープホール最適化アルゴリズムを提案する。 提案手法は,従来の手法に比べて2ビットゲート数の36%削減を実現している。

関連論文リスト

• Quantum Multiplexer Simplification for State Preparation [0.7270112855088837]
  本稿では,与えられた量子状態がサブステートに分解できるかどうかを検出するアルゴリズムを提案する。 単純化は、量子多重化器の制御をなくすことによって行われる。 深度とCNOTゲート数の観点からは,本手法は文献の手法と競合する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-09T13:53:02Z)
• Non-unitary Coupled Cluster Enabled by Mid-circuit Measurements on Quantum Computers [37.69303106863453]
  本稿では,古典計算機における量子化学の柱である結合クラスタ(CC)理論に基づく状態準備法を提案する。 提案手法は,従来の計算オーバーヘッドを低減し,CNOTおよびTゲートの数を平均で28%,57%削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-17T14:10:10Z)
• 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)
• Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
  本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。 我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z)
• GASP -- A Genetic Algorithm for State Preparation [0.0]
  本稿では、量子コンピュータを特定の量子状態に初期化するための、比較的低深さの量子回路を生成する状態準備(GASP)のための遺伝的アルゴリズムを提案する。 GASPは、他の方法よりも低い深さとゲート数で、所定の精度でより効率的な回路を生成することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-22T04:41:01Z)
• Approximate Quantum Compiling for Quantum Simulation: A Tensor Network based approach [1.237454174824584]
  行列生成状態(MPS)から短深さ量子回路を生成する新しいアルゴリズムであるAQCtensorを導入する。 我々のアプローチは、量子多体ハミルトニアンの時間進化から生じる量子状態の準備に特化している。 100量子ビットのシミュレーション問題に対して、AQCtensorは、結果の最適化回路の深さの少なくとも1桁の縮小を実現していることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-20T14:40:29Z)
• Qubit-reuse compilation with mid-circuit measurement and reset [0.0]
  本稿では、量子回路を入力とし、コンパイル回路を出力するqubit-reuseコンパイルの考え方を紹介する。 回路を2倍にするためには、最適なqubit-reuseコンパイルが同じ数のqubitを必要とすることを示す。 我々は、20量子量子量子H1-1トラップイオン量子プロセッサ上で、80量子QAOA MaxCut回路を実験的に実現した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:11:43Z)
• Synthesis of Quantum Circuits with an Island Genetic Algorithm [44.99833362998488]
  特定の演算を行うユニタリ行列が与えられた場合、等価な量子回路を得るのは非自明な作業である。 量子ウォーカーのコイン、トフォリゲート、フレドキンゲートの3つの問題が研究されている。 提案したアルゴリズムは量子回路の分解に効率的であることが証明され、汎用的なアプローチとして、利用可能な計算力によってのみ制限される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-06T13:15:25Z)
• Quantum Gate Pattern Recognition and Circuit Optimization for Scientific Applications [1.6329956884407544]
  回路最適化のための2つのアイデアを導入し、AQCELと呼ばれる多層量子回路最適化プロトコルに組み合わせる。 AQCELは、高エネルギー物理学における最終状態の放射をモデル化するために設計された反復的で効率的な量子アルゴリズム上に展開される。 我々の手法は汎用的であり、様々な量子アルゴリズムに有用である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-19T16:20:31Z)
• Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks [44.356294905844834]
  入力および出力システムへのブラックボックスアクセスを前提として,最初の効率的な量子因果順序探索アルゴリズムを開発した。 我々は、量子コムを用いて因果順序をモデル化し、我々のアルゴリズムは、与えられたプロセスと互換性のある入力と出力の順序を出力する。 我々のアルゴリズムは、量子通信ネットワークで利用可能な伝送経路を効率的に検出し、最適化する方法を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-03T07:12:08Z)
• 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)

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。