論文の概要: Clifford and Non-Clifford Splitting in Quantum Circuits: Applications and ZX-Calculus Detection Procedure

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.16004v1
• Date: Tue, 22 Apr 2025 16:10:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-30 17:30:21.537662
• Title: Clifford and Non-Clifford Splitting in Quantum Circuits: Applications and ZX-Calculus Detection Procedure
• Title（参考訳）: 量子回路におけるクリフォードと非クリフォード分割:応用とZX-カルキュラス検出法
• Authors: Fernando Lima, Arcesio Castañeda Medina,
• Abstract要約: 我々は、クリフォードと非クリフォードのユニタリの間の積として記述できる量子回路から得られるユースケースを提案し、分析する。 ZX-カルキュラスとその資産を用いてこれらの回路の限界境界を検出し、クリフォード切断と非クリフォード切断の分離を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.1574468325115
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Classical simulation of quantum circuits is a pivotal part of the quantum computing landscape, specially within the NISQ era, where the constraints imposed by available hardware are unavoidable. The Gottesman-Knill theorem further motivates this argument by accentuating the importance of Clifford circuits and their role on this topic of simulation. In this work, we propose and analyze use cases that come from quantum circuits that can be written as product between a Clifford and a Non-Clifford unitary, these ranging from fully classical emulation, hybrid quantum-classical execution or even quantum algorithm simplification. To further complement this analysis, we make use of ZX-Calculus and its assets to detect a limiting border of these circuits that would allow for a separation between a Clifford section and a Non-Clifford section. To achieve this, we present a novel procedure for parsing ZX diagrams, that not only allows for the detection of this border but also simplifies the circuit extraction process.
• Abstract（参考訳）: 量子回路の古典的なシミュレーションは、量子コンピューティングのランドスケープの重要な部分であり、特に、利用可能なハードウェアによって課される制約が避けられないNISQ時代においてである。 Gottesman-Knill の定理は、クリフォード回路の重要性とシミュレーションにおけるそれらの役割を強調することによって、この議論をさらに動機付けている。 本研究では,完全古典的なエミュレーション,ハイブリッドな量子古典的実行,あるいは量子アルゴリズムの単純化など,クリフォードとノンクリフォードのユニタリ間の積として記述できる量子回路のユースケースを提案し,分析する。 この解析をさらに補完するため、ZX-カルキュラスとその資産を用いてこれらの回路の限界境界を検出し、クリフォード切断と非クリフォード切断の分離を可能にする。 そこで本研究では,ZXダイアグラムを解析する新しい手法を提案する。

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