論文の概要: Optimization Driven Quantum Circuit Reduction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.14715v1
- Date: Thu, 20 Feb 2025 16:41:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-21 14:27:06.320993
- Title: Optimization Driven Quantum Circuit Reduction
- Title（参考訳）: 最適化駆動量子回路の低減
- Authors: Bodo Rosenhahn, Tobias J. Osborne, Christoph Hirche,
- Abstract要約: 本稿では,回路長を大幅に削減する3つの異なるトランスパイレーション手法を提案する。
最初の変種は検索スキームに基づいており、他の変種はデータベース検索スキームと機械学習に基づく意思決定支援によって駆動される。
提案手法は,異なるキースキット最適化レベルを用いて得られた典型的な結果に比較して,制限ゲート集合に対する短い量子回路を生成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.697821016522358
- License:
- Abstract: Implementing a quantum circuit on specific hardware with a reduced available gate set is often associated with a substantial increase in the length of the equivalent circuit. This process is also known as transpilation and due to decoherence, it is mandatory to keep quantum circuits as short as possible, without affecting functionality. In this work we propose three different transpilation approaches, based on a localized term-replacement scheme, to substantially reduce circuit lengths while preserving the unitary operation implemented by the circuit. The first variant is based on a stochastic search scheme, and the other variants are driven by a database retrieval scheme and a machine learning based decision support. We show that our proposed methods generate short quantum circuits for restricted gate sets, superior to the typical results obtained by using different qiskit optimization levels. Our method can be applied to different gate sets and scales well with an arbitrary number of qubits.
- Abstract（参考訳）: 利用可能なゲートセットを減らした特定のハードウェアに量子回路を実装すると、等価回路の長さが大幅に増加する。
このプロセスはトランスパイレーション(transpilation)としても知られており、デコヒーレンス(decoherence)のため、機能に影響を与えることなく可能な限り量子回路を短くしておくことが必須である。
本研究では,回路の単一動作を保ちながら回路長を大幅に削減するために,局所化項置換方式に基づく3つの異なるトランスパイレーション手法を提案する。
最初の変種は確率的探索スキームに基づいており、他の変種はデータベース検索スキームと機械学習に基づく意思決定支援によって駆動される。
提案手法は,異なるキースキット最適化レベルを用いて得られた典型的な結果に比較して,制限ゲート集合に対する短い量子回路を生成する。
我々の手法は異なるゲート集合に適用でき、任意の数のキュービットでうまくスケールできる。
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