論文の概要: Optimized Compilation of Logical Clifford Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.12831v1
• Date: Fri, 13 Feb 2026 11:35:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-16 23:37:53.934052
• Title: Optimized Compilation of Logical Clifford Circuits
• Title（参考訳）: 論理クリフォード回路の最適コンパイル
• Authors: Alexander Popov, Nico Meyer, Daniel D. Scherer, Guido Dietl,
• Abstract要約: ゲートバイゲートコンパイルはしばしば深い回路を生成する。 量子シミュレーションからプリミティブを単一ブロックとしてコンパイルすることに焦点を当てる。 本稿では,これらのプリミティブを,サイズ不変で深さ効率のよいコンパイル戦略に引き上げる手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.67570087491999
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Fault-tolerant quantum computing hinges on efficient logical compilation, in particular, translating high-level circuits into code-compatible implementations. Gate-by-gate compilation often yields deep circuits, requiring significant overhead to ensure fault-tolerance. As an alternative, we investigate the compilation of primitives from quantum simulation as single blocks. We focus our study on the [[n,n-2,2]] code family, which allows for the exhaustive comparison of potential compilation primitives on small circuit instances. Based upon that, we then introduce a methodology that lifts these primitives into size-invariant, depth-efficient compilation strategies. This recovers known methods for circuits with moderate Hadamard counts and yields improved realizations for sparse and dense placements. Simulations show significant error-rate reductions in the compiled circuits. We envision the approach as a core component of peephole-based compilers. Its flexibility and low hand-crafting burden make it readily extensible to other circuit structures and code families.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子コンピューティングは、特に高レベルの回路をコード互換の実装に変換する効率的な論理的コンパイルに重点を置いている。 ゲートバイゲートコンパイルはしばしば深い回路を出力し、フォールトトレランスを確保するためにかなりのオーバーヘッドを必要とする。 代案として、量子シミュレーションからプリミティブを単一ブロックとしてコンパイルすることを検討する。 我々は、[n,n-2,2]コードファミリに焦点をあて、小さな回路インスタンス上での潜在的コンパイルプリミティブの徹底的な比較を可能にする。 それに基づいて、これらのプリミティブをサイズ不変で深さ効率のよいコンパイル戦略に引き上げる方法論を導入する。 これにより、中程度のアダマール数を持つ回路の既知の方法が復元され、スパースおよび密配置の実現性が向上する。 シミュレーションでは、コンパイルされた回路においてエラーレートの大幅な削減が示される。 我々は、このアプローチをピープホールベースのコンパイラのコアコンポーネントとして想定する。 柔軟性と手作りの負担が低く、他の回路構造やコードファミリにも容易に拡張できる。

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