論文の概要: Systematic construction of multi-controlled Pauli gate decompositions with optimal $T$-count

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00910v1
• Date: Thu, 3 Oct 2024 16:59:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-05 00:19:53.314333
• Title: Systematic construction of multi-controlled Pauli gate decompositions with optimal $T$-count
• Title（参考訳）: 最適$T$カウントを用いた多制御パウリゲート分解の体系的構成
• Authors: Ken M. Nakanishi, Synge Todo,
• Abstract要約: マルチコントロールされたパウリゲートは量子回路に現れる典型的な高レベル量子ビット演算である。 現在知られている最小の$T$-countを維持しながら、より小さなCNOTカウントまたは$T$-depthで分解する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multi-controlled Pauli gates are typical high-level qubit operations that appear in the quantum circuits of various quantum algorithms. We find multi-controlled Pauli gate decompositions with smaller CNOT-count or $T$-depth while keeping the currently known minimum $T$-count. For example, for the CCCZ gate, we find decompositions with CNOT-count 7 or $T$-depth 2 while keeping the $T$-count at the currently known minimum of 6. The discovery of these efficient decompositions improves the computational efficiency of many quantum algorithms. What led to this discovery is the systematic procedure for constructing multi-controlled Pauli gate decompositions. This procedure not only deepens our theoretical understanding of quantum gate decomposition but also leads to more efficient decompositions that have yet to be discovered.
• Abstract（参考訳）: マルチコントロールされたパウリゲートは、様々な量子アルゴリズムの量子回路に現れる典型的な高レベル量子ビット演算である。 現在知られている最小の$T$-countを維持しながら、より小さなCNOT数または$T$-depthでマルチコントロールされたPauliゲート分解を見つける。 例えば CCCZ ゲートの場合、CNOT カウント 7 または $T$-depth 2 で分解し、現在知られている最小 6 で$T$-count を保持する。 これらの効率的な分解の発見は、多くの量子アルゴリズムの計算効率を向上させる。 この発見に繋がったのは、多制御されたパウリ門分解の体系的な手順である。 この手順は、量子ゲート分解の理論的な理解を深めるだけでなく、まだ発見されていないより効率的な分解をもたらす。

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