Fugu-MT 論文翻訳(概要): QSeqSim: A Symbolic Simulator for Qiskit While Loops Using Sequential Quantum Circuits

論文の概要: QSeqSim: A Symbolic Simulator for Qiskit While Loops Using Sequential Quantum Circuits

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14881v1
Date: Thu, 14 May 2026 14:25:39 GMT
ステータス: 翻訳完了
システム内更新日: 2026-05-16 00:43:04.130156
Title: QSeqSim: A Symbolic Simulator for Qiskit While Loops Using Sequential Quantum Circuits
Title（参考訳）: QSeqSim:逐次量子回路を用いたループ中におけるQiskitのシンボリックシミュレータ
Authors: Zihao Li, Ji Guan, Mingsheng Ying,
Abstract要約: QSeqSimはQiskit QuantumCircuitオブジェクトをOpenQASM 3コードに変換し、その結果のプログラムを編成する。このセマンティクスに基づいて構築されたQSeqSimは、BDD(Binary Decision Diagram)ベースのシンボル表現を採用している。実験により、QSeqSimは相当な時間誘起シーケンシャル回路にスケールすることを示した。
参考スコア（独自算出の注目度）: 11.52320320397442
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: We present a tool QSeqSim, a Qiskit-integrated symbolic backend that fills the current gap of having no Qiskit-native support for simulating while-loop quantum programs and their induced sequential quantum circuits. QSeqSim takes Qiskit QuantumCircuit objects, translates them into OpenQASM 3 code, and organises the resulting program into a combination of combinational, dynamic, and sequential circuits, thereby assigning while-loops a precise sequential circuit semantics with explicit internal and external qubits. Building on this semantics, QSeqSim adopts a Binary Decision Diagram (BDD)-based symbolic representation and integrates weighted model counting to compute measurement probabilities efficiently by exploiting sharing in structured and sparse BDDs. On top of this Boolean backbone, it introduces dedicated symbolic operators for state composition and state retention, thereby enabling efficient symbolic execution of sequential quantum circuits. Our experiments demonstrate that QSeqSim scales to substantial while-induced sequential circuits; in particular, in the quantum random walk benchmark we successfully simulate circuits with over 1000 qubits for more than 10 loop iterations. QSeqSim is available at https://github.com/Veri-Q/QSeqSim.
Abstract（参考訳）: 我々はQSeqSimという,Qiskitを組み込んだシンボリックバックエンドを提案する。QSeqSimは,Qiskitをネイティブにサポートしていないという現状のギャップを埋めるツールで, while-loop量子プログラムとその逐次量子回路をシミュレートする。 QSeqSim は Qiskit QuantumCircuit のオブジェクトを OpenQASM 3 コードに変換し、結果のプログラムを組合せ、動的、シーケンシャルな回路の組み合わせに編成する。このセマンティクスに基づいて、QSeqSimは2値決定図(Bibinary Decision Diagram, BDD)ベースのシンボル表現を採用し、重み付けされたモデルカウントを統合して、構造化されたBDDと疎結合なBDDの共有を利用して測定確率を効率的に計算する。このブールバックボーンの上に、状態合成と状態保持のための専用シンボル演算子を導入し、シーケンシャル量子回路の効率的なシンボル実行を可能にする。実験の結果,QSeqSimは時間的に誘起されるシーケンシャル回路にスケールし,特に量子ランダムウォークベンチマークでは1000量子ビット以上の回路を10回以上繰り返してシミュレートすることに成功している。 QSeqSimはhttps://github.com/Veri-Q/QSeqSimで入手できる。

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