論文の概要: Context-Verified, Error-Budget-Aware Decomposition Selection for Toffoli Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.31791v1
• Date: Tue, 30 Jun 2026 15:11:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-03 15:29:49.857621
• Title: Context-Verified, Error-Budget-Aware Decomposition Selection for Toffoli Networks
• Title（参考訳）: トフォリネットワークのコンテキスト検証, エラー予算を考慮した分解選択
• Abstract要約: 本稿では,Toffoli 毎の分解を選択する最初のコンパイラパスを提案する。 検証者フラグ66は、コンテキストチェックなしで非等価に展開されたライブラリを書き換え、12のベンチマーク回路のうち6のカウントグレーディ置換は静かに破損する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Two-qubit-gate error dominates the failure budget of near-term quantum circuits, so the decomposition chosen for each Toffoli (CCX) gate should minimize hardware two-qubit infidelity, not gate count. The cheapest decompositions - relative-phase and approximate Toffolis - are only correct in context: their residual phase or bounded error must be cancelled or absorbed downstream. We present the first compiler pass that selects a per-Toffoli decomposition to minimize a two-qubit-infidelity error budget. It admits each context-dependent decomposition only when an exact, instance-specific equivalence check certifies its validity in that circuit context, coupling an error-budget objective with per-instance verification and closing the gap between context-aware-but-unverified and verified-but-context-free optimizers. The central result is a safety one: pattern-matched relative-phase substitution is silently incorrect. Our verifier flags 66 library rewrites of a deployed open optimizer as non-equivalent without a context check, and count-greedy substitution silently corrupts 6 of 12 benchmark circuits; the verification gate certifies 0 errors while still applying every valid decomposition. The two-qubit-gate reduction is real but workload-dependent: up to 39.5% fewer two-qubit gates and 36.7% lower infidelity over exact-only on a compute/uncompute-heavy suite (approx. 39%/35% versus Qiskit opt-3 and tket), and 15.6% aggregate on a larger 12-24-qubit suite, with decision-diagram checking certifying every substitution past the exhaustive-verification limit. At current superconducting and trapped-ion error rates, the certified substitutions lower estimated circuit infidelity by 36-43%, and on a quantum state-resetting circuit, the pass removes 48.8% of the native two-qubit gates, every substitution verified.
• Abstract（参考訳）: 2量子ゲート誤差は、短期量子回路の故障予算を支配しているため、各トフォリ(CCX)ゲートで選択された分解は、ゲート数ではなく、ハードウェアの2量子不完全性を最小化するべきである。 最も安価な分解(相対位相と近似トフォリス)は文脈において正しいだけであり、その残差位相または有界誤差は下流でキャンセルまたは吸収されなければならない。 本稿では,Toffoli 毎の分解を選択する最初のコンパイラパスを提案する。 それぞれのコンテキスト依存の分解は、正確なインスタンス固有の等価性チェックがその回路コンテキストにおける妥当性を証明し、エラー予算目標とインスタンスごとの検証を結合し、コンテキスト非認識と検証されたコンテキスト/コンテキスト非依存のオプティマイザ間のギャップを閉じる場合にのみ認められる。 パターンマッチングされた相対位相置換は、静かに誤りである。 検証ゲートは、配置されたオープンオプティマイザを文脈チェックなしで等価に書き換える66個のライブラリフラグと、12個のベンチマーク回路のうち6個のカウントグレーディ置換を無音で破損させ、検証ゲートは、有効な分解を全て適用しながら0エラーを認証する。 最大39.5%の2キュービットゲートが減少し、36.7%の不忠実度が計算/計算量の多いスイート(Qiskit opt-3 と tket の39%/35%)にのみ適用され、12-24キュービットのスイートでは15.6%が集約され、決定ダイアグラムが全検証限界を超えるすべての置換を認証している。 現在の超伝導と捕捉イオンの誤差率では、認定された置換は推定回路の不忠実度を36-43%減らし、量子状態リセット回路では、全ての置換が検証された2ビットゲートの48.8%を除去する。

関連論文リスト

• Engineering Reliable Commit Gates for Agentic AI: Cost-Aware Verification Portfolios under Common-Mode Data Failures [4.287745257410248]
  コスト対応コミットゲートのランタイム保証ベンチマークを提案する。 48のタスクテンプレートは、6つの障害レジームで2,880のシナリオを生成する。 結果は明確なエビデンスライン、コストアウェアの選択、コミットタイムの実施を動機付けます。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-09-10T01:42:40Z)
• Post-Hoc Trajectory-Risk Certification for Modular LLM-Based Security Agents [1.4915002678801434]
  ボンフェロニ配置は分布自由であるが,相関誤差下では保守的であることを示す。 粗いラベルの選択は、学習された依存なしにほぼ完璧な相関関係を作ることができる。 ステージ単位の証明書とペアの重なり合うバウンドを用いたモジュール証明書は、正の平均利得が0.6%となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-04T23:48:36Z)
• Distributional Energy-Based Models for Uncertainty-Aware Structured LLM Reasoning [40.342912574072024]
  大規模言語モデルは、旅行計画やコードソリューションのような構造化されたアウトプットを生成する。 個々の推論ステップは正しく見えるが、アウトプット全体が予算に違反したり、テストケースに失敗したり、あるいは以前の推論に矛盾することがある。 構造化LCM出力の検証のための決定論的解析制約付き学習品質スコアラを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-15T17:08:27Z)
• Adaptive Consensus in LLM Ensembles via Sequential Evidence Accumulation: Automatic Budget Identification and Calibrated Commit Signals [0.0]
  DASEは、ベンチマークをまたいで一般化するコミット型ルーティングパーティションを生成する。 インジェクション帯域ではなく、適応的な停止が正確さを駆動する。 インジェクションベースの手法は、逆Uの精度-vs-推論軌道を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-05T19:24:10Z)
• BPDQ: Bit-Plane Decomposition Quantization on a Variable Grid for Large Language Models [56.504879072674015]
  本稿では,ビットプレーンとスカラー係数による可変量子化グリッドを構成するビットプレーン分解量子化(BPDQ)を提案する。 BPDQは、1つのGTX 3090上でQwen2.5-72Bを83.85%のGSM8Kの精度で提供できる(ただし16ビットでは90.83%)。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-04T02:54:37Z)
• A biased-erasure cavity qubit with hardware-efficient quantum error detection [19.031335768368475]
  消去量子ビットは、その緩和しきい値要求のために量子誤差の補正に有用である。 単一マイクロ波キャビティの真空および2光子フォック状態に符号化されたハードウェア効率の偏光量子ビットを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-29T12:19:59Z)
• A fidelity-driven approach to quantum circuit partitioning via weighted hypergraphs for noise-resilient computation [0.0]
  本稿では、量子回路を忠実度対応ハイパーグラフに変換する新しいフレームワークであるFidelipartを紹介する。 6-qubit/22-gate, 10-qubit/55-gate, 24-qubit/88-gateベンチマーク上で, BQSKitのQuick Partitionerに対するFidelipartの評価を行った。 結果、Fidelipartの優れた性能を示し、SWAPゲートの削減は77.3%から100%、カットキュービットの52.2%まで低下した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-07T17:13:51Z)
• Demonstrating a long-coherence dual-rail erasure qubit using tunable transmons [59.63080344946083]
  共振結合された一対のトランスモンからなる「デュアルレール量子ビット」が高コヒーレントな消去量子ビットを形成することを示す。 我々は、チェック毎に0.1%$ dephasingエラーを導入しながら、消去エラーの中間回路検出を実演する。 この研究は、ハードウェア効率の量子誤り訂正のための魅力的なビルディングブロックとして、トランスモンベースのデュアルレールキュービットを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-17T18:00:01Z)
• On Fault Tolerance of Circuits with Intermediate Qutrit-assisted Gate Decomposition [3.452050192629253]
  中間キュービットは、特定の実行サイクルにおいてキュービットとして操作されることを意味する。 このような分解にフォールトトレランスを組み込むことの課題について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-15T14:33:45Z)
• Software mitigation of coherent two-qubit gate errors [55.878249096379804]
  2量子ゲートは量子コンピューティングの重要な構成要素である。 しかし、量子ビット間の不要な相互作用(いわゆる寄生ゲート)は、量子アプリケーションの性能を低下させる。 寄生性2ビットゲート誤差を軽減するための2つのソフトウェア手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-08T17:37:27Z)
• Fault-tolerant parity readout on a shuttling-based trapped-ion quantum computer [64.47265213752996]
  耐故障性ウェイト4パリティチェック測定方式を実験的に実証した。 フラグ条件パリティ測定の単発忠実度は93.2(2)%である。 このスキームは、安定化器量子誤り訂正プロトコルの幅広いクラスにおいて必須な構成要素である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-13T20:08:04Z)
• Second-Order Provable Defenses against Adversarial Attacks [63.34032156196848]
  ネットワークの固有値が有界であれば、凸最適化を用いて$l$ノルムの証明を効率的に計算できることを示す。 認証精度は5.78%,44.96%,43.19%であった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-01T05:55:18Z)
• Bayesian Bits: Unifying Quantization and Pruning [73.27732135853243]
  我々は、勾配に基づく最適化による混合精度量子化とプルーニングの実用的な方法であるBayesian Bitsを紹介する。 提案手法をいくつかのベンチマーク・データセット上で実験的に検証し,プレナード付き混合精度ネットワークを学習可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-14T16:00:34Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。