論文の概要: Quantum Circuit for Quantum Fourier Transform for Arbitrary Qubit Connectivity Graphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.09824v1
- Date: Fri, 10 Oct 2025 19:54:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-14 18:06:29.639086
- Title: Quantum Circuit for Quantum Fourier Transform for Arbitrary Qubit Connectivity Graphs
- Title（参考訳）: 任意ビット接続グラフのための量子フーリエ変換のための量子回路
- Authors: Kamil Khadiev, Aliya Khadieva, Vadim Sagitov, Kamil Khasanov,
- Abstract要約: 多くの量子デバイス(例えば超伝導体に基づく)は、2量子ゲートの適用に制限がある。
このようなアーキテクチャを実装するために,回路内のCNOTゲートの数を最小限に抑える任意の連結グラフを提案する。
- 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: In the paper, we consider quantum circuits for the Quantum Fourier Transform (QFT) algorithm. The QFT algorithm is a very popular technique used in many quantum algorithms. We present a generic method for constructing quantum circuits for this algorithm implementing on quantum devices with restrictions. Many quantum devices (for example, based on superconductors) have restrictions on applying two-qubit gates. These restrictions are presented by a qubit connectivity graph. Typically, researchers consider only the linear nearest neighbor (LNN) architecture of the qubit connection, but current devices have more complex graphs. We present a method for arbitrary connected graphs that minimizes the number of CNOT gates in the circuit for implementing on such architecture. We compare quantum circuits built by our algorithm with existing quantum circuits optimized for specific graphs that are Linear-nearest-neighbor (LNN) architecture, ``sun'' (a cycle with tails, presented by the 16-qubit IBMQ device) and ``two joint suns'' (two joint cycles with tails, presented by the 27-qubit IBMQ device). Our generic method gives similar results with existing optimized circuits for ``sun'' and ``two joint suns'' architectures, and a circuit with slightly more CNOT gates for the LNN architecture. At the same time, our method allows us to construct a circuit for arbitrary connected graphs.
- Abstract（参考訳）: 本稿では量子フーリエ変換(QFT)アルゴリズムの量子回路について考察する。
QFTアルゴリズムは多くの量子アルゴリズムでよく使われる手法である。
本稿では,制約のある量子デバイスに実装した,このアルゴリズムのための汎用的な量子回路構築法を提案する。
多くの量子デバイス(例えば超伝導体に基づく)は、2量子ゲートの適用に制限がある。
これらの制限は、qubit接続グラフによって示される。
研究者は典型的には、量子ビット接続の線形近傍(LNN)アーキテクチャのみを考えるが、現在のデバイスはより複雑なグラフを持つ。
このようなアーキテクチャを実装するために,回路内のCNOTゲートの数を最小限に抑える任意の連結グラフを提案する。
我々は,我々のアルゴリズムで構築した量子回路と,LNN(Linear-nearest-neighbor)アーキテクチャ,‘sun’(尾を持つサイクル,16量子IBMQデバイスで提示)、‘two joint suns’(尾を持つ2つのジョイントサイクル,27量子IBMQデバイスで提示)といった特定のグラフに最適化された既存の量子回路を比較した。
提案手法は,既存の 'sun' および ``two joint suns' アーキテクチャの最適化回路と,LNN アーキテクチャの CNOT ゲートをわずかに拡張した回路で同様の結果を与える。
同時に、任意の連結グラフのための回路を構築することができる。
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