論文の概要: Hard-core Bosons in Action: Applications to Quantum Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.28004v1
- Date: Fri, 26 Jun 2026 12:00:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-29 18:24:25.480005
- Title: Hard-core Bosons in Action: Applications to Quantum Circuits
- Title（参考訳）: ハードコアボソンの動作:量子回路への応用
- Abstract要約: この研究は、回路シミュレーションのためのハードコアボソン代数をレビューし、拡張する。
IBM Qiskitとの比較では、シミュレーションの実行時間が大幅に改善されている。
量子回路合成のための遺伝的アルゴリズムとハードコアボソン形式を組み合わせた新しい応用法が導入された。
- 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: The use of algebraic frameworks based on complex Clifford algebras for the representation and simulation of quantum circuits has been discussed in the literature. Recently, an alternative algebraic approach employing hard-core bosons has been proposed. Hard-core bosons provide a natural representation of multi-qubit systems, in which the tensor-product structure is realized directly and no sign corrections are required, in contrast to realizations based on complex Clifford algebras. Although both approaches are formally equivalent, the hard-core boson formulation exhibits computational advantages. This work reviews and extends the hard-core boson algebra for circuit simulation and presents an efficient implementation. A performance comparison with IBM Qiskit shows substantially improved execution times for simulations. Moreover, a new application is introduced in which the hard-core boson formalism is combined with genetic algorithms for quantum circuit synthesis.
- Abstract（参考訳）: 複素クリフォード代数に基づく代数的フレームワークを用いた量子回路の表現とシミュレーションが文献で議論されている。
近年,ハードコアボソンを用いた代用代数的手法が提案されている。
ハードコアボソンは、複素クリフォード代数に基づく実現とは対照的に、テンソル積構造を直接実現し、符号補正を必要としないマルチキュービット系の自然な表現を提供する。
どちらのアプローチも正式には等価であるが、ハードコアボソンの定式化は計算上の優位性を示す。
この研究は、回路シミュレーションのためのハードコアボソン代数を見直し、拡張し、効率的な実装を示す。
IBM Qiskitとの比較では、シミュレーションの実行時間が大幅に改善されている。
さらに、ハードコアボソン形式と量子回路合成のための遺伝的アルゴリズムを組み合わせた新しい応用法が導入された。
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