論文の概要: Applicability and Limitations of Quantum Circuit Cutting in Classical State-Vector Simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.01443v1
• Date: Mon, 02 Mar 2026 04:45:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-03 19:50:56.681006
• Title: Applicability and Limitations of Quantum Circuit Cutting in Classical State-Vector Simulation
• Title（参考訳）: 古典的状態ベクトルシミュレーションにおける量子回路切断の適用性と限界
• Authors: Mitsuhiro Matsumoto, Shinichiro Sanji, Takahiko Satoh,
• Abstract要約: 両方向切削は, カットを伴わないシミュレーションに対して, 最大量子ビット数を4から6キュービットまで延長することを示した。 壁面の10分間の予算の下では, 2方向切断は, カットを伴わないシミュレーションと比較して, 最大量子ビット数を4から6キュービットまで延長することを示した。
• 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: Circuit cutting partitions a large quantum circuit into smaller subcircuits that can be executed independently and recombined by classical post-processing. In classical state-vector simulation with full-state reconstruction, the runtime is governed by a trade-off between reduced subcircuit size and the overheads of exponentially many subcircuits and full-state reconstruction. For equal partitioning, we derive threshold conditions on the number of cuts below which cutting reduces the wall-clock time. State-vector experiments validate the predicted speedup boundary up to 24 qubits, and a runtime breakdown up to 30 qubits identifies crossovers at $q \approx 18$ and $q \approx 22$ where merging overtakes first preprocessing and then subcircuit simulation. As a practical guideline, we show that under a 10-minute wall-clock budget, two-way cutting extends the maximum feasible qubit count by 4 to 6 qubits relative to simulation without cutting.
• Abstract（参考訳）: 回路切断は、大きな量子回路を独立して実行でき、古典的な後処理によって再結合できる小さなサブ回路に分割する。 フルステート再構築を伴う古典的状態ベクトルシミュレーションでは、ランタイムは減らされたサブ回路サイズと指数的に多くのサブ回路のオーバーヘッドとフルステート再構築の間のトレードオフによって制御される。 均等なパーティショニングでは,下記のカット数に対するしきい値条件を導出することにより,壁面時間を短縮する。 状態ベクトル実験は予測スピードアップ境界を24キュービットまで検証し、実行時に最大30キュービットの分解で$q \approx 18$と$q \approx 22$でクロスオーバーを識別する。 実用的指針として,10分間のウォールタイム予算の下では,2方向切断は,最大量子ビット数を4～6キュービットまで拡大することを示した。

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