論文の概要: Dead Gate Elimination

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12729v2
• Date: Wed, 23 Apr 2025 09:45:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:52.571938
• Title: Dead Gate Elimination
• Title（参考訳）: デッドゲート除去
• Authors: Yanbin Chen, Christian B. Mendl, Helmut Seidl,
• Abstract要約: デッドゲートを識別・除去する新しい回路最適化手法を提案する。 デッドゲートの除去がその後の計算結果に寄与する測定結果の確率分布に影響を与えないことを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.13108652488669736
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hybrid quantum algorithms combine the strengths of quantum and classical computing. Many quantum algorithms, such as the variational quantum eigensolver (VQE), leverage this synergy. However, quantum circuits are executed in full, even when only subsets of measurement outcomes contribute to subsequent classical computations. In this manuscript, we propose a novel circuit optimization technique that identifies and removes dead gates. We prove that the removal of dead gates has no influence on the probability distribution of the measurement outcomes that contribute to the subsequent calculation result. We implemented and evaluated our optimization on a VQE instance, a quantum phase estimation (QPE) instance, and hybrid programs embedded with random circuits of varying circuit width, confirming its capability to remove a non-trivial number of dead gates in real-world algorithms. The effect of our optimization scales up as more measurement outcomes are identified as non-contributory, resulting in a proportionally greater reduction of dead gates.
• Abstract（参考訳）: ハイブリッド量子アルゴリズムは、量子コンピューティングと古典コンピューティングの強みを組み合わせる。 変分量子固有解法(VQE)のような多くの量子アルゴリズムは、このシナジーを利用する。 しかし、量子回路は、測定結果のサブセットだけがその後の古典的な計算に寄与する場合でも、完全に実行される。 本稿では,死ゲートを識別・除去する新しい回路最適化手法を提案する。 デッドゲートの除去がその後の計算結果に寄与する測定結果の確率分布に影響を与えないことを実証する。 我々は、VQEインスタンス、量子位相推定(QPE)インスタンス、および様々な回路幅のランダムな回路を組み込んだハイブリッドプログラムを用いて最適化を行い、実世界のアルゴリズムで非自明な数のデッドゲートを除去できることを確認した。 最適化の効果は、より多くの測定結果がノンコントリビュータとして特定されるにつれて増大し、結果としてデッドゲートは比例的に減少する。

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