論文の概要: Optimal constant-cost implementations of Clifford operations using global interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.20730v1
• Date: Thu, 23 Oct 2025 16:45:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:18.429018
• Title: Optimal constant-cost implementations of Clifford operations using global interactions
• Title（参考訳）: 大域的相互作用を用いたクリフォード演算の最適定数コスト実装
• Authors: Jonathan Nemirovsky, Lee Peleg, Amit Ben Kish, Yotam Shapira,
• Abstract要約: 任意の単一量子ビット演算とプログラム可能な全量子ビットエンタングゲートを組み合わせた量子回路について検討する。 本研究は,これらのコンパイルを実現するための実用的で効率的なアルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We investigate quantum circuits built from arbitrary single-qubit operations combined with programmable all-to-all multiqubit entangling gates that are native to, among other systems, trapped-ion quantum computing platforms. We report a constant-cost of no more than four applications of such Clifford entangling multiqubit gates to realize any sequence of Clifford operations of any length, without ancillae, which is the theoretically optimal gate count cost. We do this by implementing any sequence of CNOT gates of any length with four applications of such gates, without ancillae, and show that the extension to general Clifford operations incurs no additional cost. We investigate the required qubit drive power that is associated with our implementation and show that it is lower than that of a standard approach. Our work introduces a practical and computationally efficient algorithm to realize these compilations.
• Abstract（参考訳）: 我々は、任意の単一量子ビット演算から構築された量子回路と、プログラム可能な全全量子ビットエンタングゲートを組み合わした量子回路について検討する。 理論上最適なゲートカウントコストであるアンシラなしで、任意の長さのクリフォード演算列を実現するために、そのようなクリフォード絡み合ったマルチキュービットゲートの4つの応用を一定コストで報告する。 我々は、任意の長さのCNOTゲートをアンシラなしで4つの応用で実装し、一般のクリフォード演算への拡張が追加コストを伴わないことを示す。 実装に付随する必要量子ビットドライブのパワーについて検討し、標準手法よりも低いことを示す。 本研究は,これらのコンパイルを実現するための実用的で効率的なアルゴリズムを提案する。

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