論文の概要: Quantum circuit design via dynamic Pauli constraints
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.22744v1
- Date: Thu, 21 May 2026 17:14:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-22 16:35:42.367781
- Title: Quantum circuit design via dynamic Pauli constraints
- Title（参考訳）: 動的パウリ制約による量子回路設計
- Authors: James R. Wootton, Merlin Incerti-Medici, Daniel Bultrini, Pierre Fromholz,
- Abstract要約: 本稿では,短期量子ハードウェアの実用的制約を動機とした,新しいソフトウェア指向の量子計算モデルを提案する。
ゲートは、パウリオブザーバブル(英語版)で表される制約によって指定され、各分離層には、デバイスのペアまたは$k$ローカルな量子状態トモグラフィーが付属する。
- 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 introduce a novel software-oriented model of quantum computation motivated by the practical constraints of near-term quantum hardware. In this model, gates are specified by constraints expressed in terms of Pauli observables, with each disjoint layer of gates accompanied by a pairwise or $k$-local quantum state tomography of the device. We prove that the model is equivalent to the coupling-graph-restricted circuit model and hence universal for BQP, with a polynomial overhead: simulating a depth-$D$ circuit on $N$ qubits requires at most $O(D^2 N \log N)$ complexity. The model formalizes an idiom shared by existing work that ranges from quantum imaginary time evolution for the study of quantum systems to the use of quantum computers for procedural generation in games. It therefore provides a natural interface for designing quantum software entirely in terms of physically observable quantities, relevant for the NISQ era and into fault-tolerance.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,短期量子ハードウェアの実用的制約を動機とした,新しいソフトウェア指向の量子計算モデルを提案する。
このモデルでは、ゲートはパウリオブザーバブル(英語版)で表される制約によって指定され、各ゲートの解離層には、デバイスの対または$k$の局所量子状態トモグラフィーが付随する。
このモデルは結合グラフ制限回路モデルと等価であり、BQPには多項式のオーバーヘッドがある:$N$ qubits上の深さ$D$回路をシミュレートするには、少なくとも$O(D^2 N \log N)$複雑さが必要である。
このモデルは、量子システムの研究のための量子想像時間進化から、ゲームにおける手続き生成のための量子コンピュータの使用まで、既存の研究によって共有されるイディオムを定式化する。
したがって、NISQ時代とフォールトトレランスに関連する物理的に観測可能な量の観点から完全に量子ソフトウェアを設計するための自然なインターフェースを提供する。
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