論文の概要: Expressing and Analyzing Quantum Algorithms with Qualtran

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04643v1
• Date: Fri, 6 Sep 2024 22:24:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-10 21:25:10.673279
• Title: Expressing and Analyzing Quantum Algorithms with Qualtran
• Title（参考訳）: Qualtranを用いた量子アルゴリズムの表現と解析
• Authors: Matthew P. Harrigan, Tanuj Khattar, Charles Yuan, Anurudh Peduri, Noureldin Yosri, Fionn D. Malone, Ryan Babbush, Nicholas C. Rubin,
• Abstract要約: 本稿では,量子アルゴリズムの表現と解析を行うオープンソースライブラリQualtranを紹介する。 Qualtranは、現代的なコスト最小化コンパイルに不可欠なアルゴリズム的なビルディングブロックの標準ライブラリを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06515015520518286
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum computing's transition from theory to reality has spurred the need for novel software tools to manage the increasing complexity, sophistication, toil, and fallibility of quantum algorithm development. We present Qualtran, an open-source library for representing and analyzing quantum algorithms. Using appropriate abstractions and data structures, we can simulate and test algorithms, automatically generate information-rich diagrams, and tabulate resource requirements. Qualtran offers a standard library of algorithmic building blocks that are essential for modern cost-minimizing compilations. Its capabilities are showcased through the re-analysis of key algorithms in Hamiltonian simulation, chemistry, and cryptography. Architecture-independent resource counts output by Qualtran can be forwarded to our implementation of cost models to estimate physical costs like wall-clock time and number of physical qubits assuming a surface-code architecture. Qualtran provides a foundation for explicit constructions and reproducible analysis, fostering greater collaboration within the growing quantum algorithm development community.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの理論から現実への遷移は、量子アルゴリズム開発における複雑さ、高度化、トーラス、およびフォールビリティの増大を管理する新しいソフトウェアツールの必要性を喚起した。 本稿では,量子アルゴリズムの表現と解析を行うオープンソースライブラリQualtranを紹介する。 適切な抽象化とデータ構造を用いて、アルゴリズムをシミュレートし、テストし、情報豊富な図を自動的に生成し、リソース要求を集計する。 Qualtranは、現代的なコスト最小化コンパイルに不可欠なアルゴリズム的なビルディングブロックの標準ライブラリを提供する。 その能力は、ハミルトンシミュレーション、化学、暗号における鍵アルゴリズムの再解析によって示される。 Qualtranが出力するアーキテクチャ非依存のリソースカウントは,壁面の時間や物理量子ビット数といった物理コストを表面コードアーキテクチャとして推定するコストモデルの実装に転送することができる。 Qualtranは明示的な構築と再現可能な分析の基礎を提供し、成長する量子アルゴリズム開発コミュニティ内でのコラボレーションを促進する。

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