論文の概要: FTCircuitBench: A Benchmark Suite for Fault-Tolerant Quantum Compilation and Architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.03185v1
• Date: Tue, 06 Jan 2026 17:08:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-07 17:02:13.034989
• Title: FTCircuitBench: A Benchmark Suite for Fault-Tolerant Quantum Compilation and Architecture
• Title（参考訳）: FTCircuitBench: フォールトトレラントな量子コンパイルとアーキテクチャのためのベンチマークスイート
• Authors: Adrian Harkness, Shuwen Kan, Chenxu Liu, Meng Wang, John M. Martyn, Shifan Xu, Diana Chamaki, Ethan Decker, Ying Mao, Luis F. Zuluaga, Tamás Terlaky, Ang Li, Samuel Stein,
• Abstract要約: FTCircuitBenchは、インパクトのある量子アルゴリズムのベンチマークスイートとして機能する。 モジュール型のエンドツーエンドパイプラインでは、さまざまなフォールトトレラントアーキテクチャのアルゴリズムをコンパイルして分解することができる。 ツールキットは、各ステージで詳細な数値解析を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.755713238528779
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Realizing large-scale quantum advantage is expected to require quantum error correction (QEC), making the compilation and optimization of logical operations a critical area of research. Logical computation imposes distinct constraints and operational paradigms that differ from those of the Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) regime, motivating the continued evolution of compilation tools. Given the complexity of this emerging stack, where factors such as gate decomposition precision and computational models must be co-designed, standardized benchmarks and toolkits are valuable for evaluating progress. To support this need, we introduce FTCircuitBench, which serves as: (1) a benchmark suite of impactful quantum algorithms, featuring pre-compiled instances in both Clifford+T and Pauli Based Computation models; (2) a modular end-to-end pipeline allowing users to compile and decompose algorithms for various fault-tolerant architectures, supporting both prebuilt and custom optimization passes; and (3) a toolkit for evaluating the impact of algorithms and optimization across the full compilation stack, providing detailed numerical analysis at each stage. FTCircuitBench is fully open-sourced and maintained on Github.
• Abstract（参考訳）: 大規模量子優位性を実現するには量子エラー補正(QEC)が必要であることが期待され、論理演算のコンパイルと最適化が研究の重要な領域となる。 論理計算は、NOSQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)体制とは異なる、異なる制約と運用パラダイムを課し、コンパイルツールの継続的な進化を動機付けている。 ゲート分解精度や計算モデルなどの要素を共同設計する必要があるこの新興スタックの複雑さを考えると、標準化されたベンチマークやツールキットは進歩を評価するのに有用である。 1)Clifford+TとPauli Based Computationモデルの両方でプリコンパイルされたインスタンスを特徴とする、インパクトフルな量子アルゴリズムのベンチマークスイート、(2)様々なフォールトトレラントアーキテクチャ用のアルゴリズムのコンパイルと分解を可能にするモジュール型のエンドツーエンドパイプライン、(3)プリビルドとカスタムの最適化パスの両方をサポートし、アルゴリズムと全コンパイルスタックにおける最適化の影響を評価し、各ステージにおける詳細な数値解析を提供する。 FTCircuitBenchは完全にオープンソースであり、Githubでメンテナンスされている。

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