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。
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