論文の概要: Unitary Synthesis with AlphaZero via Dynamic Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.21217v1
- Date: Thu, 28 Aug 2025 21:15:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-01 19:45:10.877248
- Title: Unitary Synthesis with AlphaZero via Dynamic Circuits
- Title（参考訳）: 動的回路を用いたAlphaZeroによる単元合成
- Authors: Xavier Valcarce, Bastien Grivet, Nicolas Sangouard,
- Abstract要約: ユニタリ合成は、ターゲットのユニタリ変換を量子ゲートの列に分解する過程である。
我々は,AlphaZeroにインスパイアされた強化学習エージェントを用いて,ユニタリの正確なコンパイルを行う手法を提案する。
このアプローチは低い推論時間を実現し、異なるゲート集合、およびキュービット接続性に対して多元性を証明する。
- 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: Unitary synthesis is the process of decomposing a target unitary transformation into a sequence of quantum gates. This is a challenging task, as the number of possible gate combinations grows exponentially with the circuit depth. In this manuscript, we propose an approach using an AlphaZero-inspired reinforcement-learning agent for the exact compilation of unitaries using discrete sets of logic gates. The approach achieves low inference time and proves versatile across different gate sets, and qubit connectivities. Leveraging this flexibility, we explore unitary synthesis with dynamic circuits -- circuits that contain non-unitary operations such as measurements and conditional gates -- and discover unusual implementations of logical quantum gates. Although the direct synthesis of complete algorithms is intractable, our approach is well suited for efficiently synthesizing subroutines. This may have a significant impact when these subroutines are invoked repeatedly during algorithm execution.
- Abstract（参考訳）: ユニタリ合成は、ターゲットのユニタリ変換を量子ゲートの列に分解する過程である。
ゲートの組み合わせの数は回路深さとともに指数関数的に増加するため、これは難しい課題である。
本稿では,AlphaZeroにインスパイアされた強化学習エージェントを用いて,論理ゲートの離散集合を用いたユニタリの正確なコンパイルを行う手法を提案する。
このアプローチは低い推論時間を実現し、異なるゲート集合、およびキュービット接続性に対して多元性を証明する。
この柔軟性を活用して、動的回路(測定や条件ゲートなどの単項演算を含む回路)によるユニタリ合成を探求し、論理量子ゲートの異常な実装を発見する。
完全アルゴリズムの直接合成は難易度が高いが,本手法はサブルーチンの効率的な合成に適している。
アルゴリズムの実行中にこれらのサブルーチンが繰り返し呼び出されると、これは大きな影響を与える可能性がある。
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