論文の概要: Phased outcome-complete simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24717v1
• Date: Wed, 25 Mar 2026 18:41:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-27 20:52:47.940009
• Title: Phased outcome-complete simulation
• Title（参考訳）: 段階的結果完備シミュレーション
• Authors: Vadym Kliuchnikov, Adam Paetznick, Marcus P. da Silva,
• Abstract要約: 我々は、arXiv:2309.08676における安定化回路の時間結果完全シミュレーションアルゴリズムを一般化し、グローバル位相を正確に追跡する。 元のアルゴリズムは、全ての入力状態と全ての測定結果の中間測定と条件付きパウリ補正を同時に行う安定化回路の等価性チェックを可能にした。 我々の一般化は、この制限を排除し、非安定化回路の重要なファミリーの同値チェックを可能にする。
• 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: We generalize the polynomial-time outcome-complete simulation algorithm for stabilizer circuits in arXiv:2309.08676 to track global phases exactly, yielding what we call phased outcome-complete simulation. The original algorithm enabled equivalence checking of stabilizer circuits with intermediate measurements and conditional Pauli corrections for all input states and all measurement outcomes simultaneously, but it tracked quantum states only up to a global phase. Our generalization removes this limitation and enables equivalence checking for an important family of non-stabilizer circuits: stabilizer circuits augmented with single-qubit rotations $\exp(iαZ)$ by symbolic angles. Two such circuits are equivalent if they implement the same quantum channel for all values of the symbolic angles and all measurement outcomes, given a one-to-one correspondence between rotation angles in the two circuits and a mapping between measurement outcomes. This model enables testing of compilation algorithms that transform the Clifford portions of a computation while preserving rotation angles. Examples include Pauli-based computation, edge-disjoint path compilation for surface codes, and custom compilation strategies for reversible circuits such as adders, multipliers, and table lookups. Our efficient classical verification methods extend naturally to circuits with outcome-parity-conditional Pauli gates and intermediate measurements, features that are ubiquitous in fault-tolerant quantum computing but are rarely addressed by existing equivalence-checking approaches.
• Abstract（参考訳）: 我々は、arXiv:2309.08676の安定化回路に対する多項式時間結果完全シミュレーションアルゴリズムを一般化し、大域位相を正確に追跡し、フェーズド結果完全シミュレーションと呼ぶものを生成する。 元のアルゴリズムは、全ての入力状態と全ての測定結果に対して、中間的な測定と条件付きパウリ補正を同時に行う安定化回路の等価性チェックを可能にしたが、量子状態は大域的な位相までしか追跡しなかった。 我々の一般化は、この制限を排除し、安定回路の重要なファミリーの同値チェックを可能にする。 そのような2つの回路は、2つの回路の回転角と測定結果の間の1対1の対応を与えられた象徴角の全ての値とすべての測定結果に対して同じ量子チャネルを実装する場合と同値である。 このモデルは、回転角を保ちながら計算のクリフォード部分を変換するコンパイルアルゴリズムのテストを可能にする。 例えば、Pauliベースの計算、表面コードのためのエッジ不整合パスコンパイル、加算器、乗算器、テーブルルックアップなどの可逆回路用のカスタムコンパイル戦略などがある。 提案手法は, 耐故障性量子コンピューティングにおいてユビキタスだが, 既存の等価性検査手法で対処されることは滅多にない, 結果平準条件パウリゲートと中間測定を用いた回路に自然に拡張する。

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