論文の概要: Branch-Aware Quantum Constant Propagation for Dynamic Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02018v1
• Date: Mon, 01 Jun 2026 10:08:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 21:34:31.784779
• Title: Branch-Aware Quantum Constant Propagation for Dynamic Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 動的量子回路のための分岐対応量子定数伝播
• Authors: Innocenzo Fulginiti, Yanbin Chen,
• Abstract要約: Branch-Aware Quantum Constant Propagation (BQCP) は動的回路のコンパイル時間解析である。 BQCPは、対応する測定後の量子状態とともに、中間回路の測定によって生成された古典的な情報を追跡する。 提案手法はQCPを含む既存のパスよりも大幅に削減できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.30313876226441433
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Compile-time optimization is important for improving the efficiency and reliability of quantum circuits on current noisy hardware. While many existing methods simplify circuits using structural patterns or quantum-state information, most of them target only unitary circuits and do not support dynamic circuits with mid-circuit measurements and classical feedforward. In this work, we present Branch-Aware Quantum Constant Propagation (BQCP), a compile-time analysis for dynamic circuits. BQCP extends Quantum Constant Propagation (QCP) by tracking the classical information produced by mid-circuit measurements together with the corresponding post-measurement quantum states across different execution branches. This enables path-sensitive reasoning inside conditional blocks and more precise information propagation than QCP. To keep the analysis scalable, we bound both the size of the quantum-state representation and the number of tracked branches. Using the information inferred by the analysis, we apply semantics-preserving simplifications to circuit operations. We prove the soundness of both the analysis and the simplifications. Experimental results on both application-driven and synthetic benchmarks show that, on dynamic circuits, our method consistently achieves larger reductions than other existing passes including QCP.
• Abstract（参考訳）: コンパイル時の最適化は、現在のノイズの多いハードウェア上での量子回路の効率性と信頼性を向上させるために重要である。 多くの既存手法は構造パターンや量子状態情報を用いて回路を単純化するが、その多くは単体回路のみをターゲットにしており、中間回路の測定や古典的なフィードフォワードによる動的回路をサポートしていない。 本稿では,動的回路のコンパイル時間解析であるブランチアウェア量子定数伝搬(BQCP)を提案する。 BQCPは量子定数伝搬(Quantum Constant Propagation、QCP)を拡張し、異なる実行ブランチにわたる対応する測定後の量子状態とともに、中間回路の測定によって生成された古典的な情報を追跡する。 これにより、条件付きブロック内での経路感受性推論と、QCPよりも正確な情報伝達が可能になる。 解析をスケーラブルに保つために、量子状態表現のサイズと追跡された分岐数の両方を束縛する。 解析によって推測される情報を用いて,回路操作にセマンティックス保存の単純化を適用する。 解析と単純化の両面の健全性を証明する。 アプリケーション駆動型と合成型の両方のベンチマーク実験の結果、動的回路では、QCPを含む既存のパスよりも大幅に削減できることが示されている。

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