論文の概要: p-SWAP: A Generic Cost-Effective Quantum Boolean-Phase SWAP Gate Using Two CNOT Gates and the Bloch Sphere Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.16641v2
• Date: Mon, 24 Mar 2025 18:28:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-26 20:13:43.753991
• Title: p-SWAP: A Generic Cost-Effective Quantum Boolean-Phase SWAP Gate Using Two CNOT Gates and the Bloch Sphere Approach
• Title（参考訳）: p-SWAP:2つのCNOTゲートとBloch Sphereアプローチを用いたコスト効果量子ブール位相SWAPゲート
• Authors: Ali Al-Bayaty, Marek Perkowski,
• Abstract要約: p は交換された量子ビットの集合に対するカスタマイズ可能な位相差であり、0 = p = $pm pi$ radians である。 p-SWAPゲートの一般性は、交換された量子ビットの集合に対して望ましいpを必要とする量子相オラクルに対して提案される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: A Boolean-Phase swapping gate is introduced for quantum generality and cost-effectiveness, which is termed the "p-SWAP gate", where p is a customizable phase difference for a set of swapped qubits and 0 <= p <= ${\pm \pi}$ radians. The generality of the p-SWAP gate is proposed for quantum Phase oracles requiring a desirable p for a set of swapped qubits, as well as for quantum Boolean oracles when p is ignored. The cost-effectiveness of the p-SWAP gate comes from the lower quantum cost and depth for its final synthesized (transpiled) quantum circuit into a quantum computer, as compared to the standard SWAP gate. In general, the standard SWAP gate is constructed using three Feynman (CNOT) gates, while our p-SWAP gate only utilizes two CNOT gates. In this paper, the desirability of p is geometrically chosen using our proposed Bloch sphere approach, without using any matrices multiplication and unitary representations. After transpilation, the final transpiled p-SWAP gate has approximately 23% quantum cost reduction and 26% depth minimization than those of the final transpiled standard SWAP gate.
• Abstract（参考訳）: ブール・位相スワッピングゲートは、量子一般性とコスト効率のために導入され、これは「p-SWAPゲート」と呼ばれ、p はスワップされた量子ビットの集合と 0 <= p <= ${\pm \pi}$ radian に対するカスタマイズ可能な位相差である。 p-SWAPゲートの一般性は、交換された量子ビットの集合に対して望ましい p を必要とする量子相オラクルや、p が無視されるときの量子ブールオラクルに対して提案される。 p-SWAPゲートのコスト効率は、標準のSWAPゲートと比較して、最終的な合成(トランスパイルされた)量子回路の量子コストと深さが低いことに由来する。 一般に標準のSWAPゲートは3つのFynman(CNOT)ゲートを使用して構築され、p-SWAPゲートは2つのCNOTゲートのみを使用する。 本稿では, 行列乗法やユニタリ表現を使わずに, 提案したブロッホ球面法を用いて, p の所望性を幾何学的に選択する。 トランスパイル後、最終的なトランスパイルされたp-SWAPゲートは約23%の量子コスト削減と26%の深さ最小化を達成した。

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