論文の概要: Parallel Hadamard Test

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.12344v1
• Date: Tue, 14 Jul 2026 04:45:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-15 17:08:30.037704
• Title: Parallel Hadamard Test
• Title（参考訳）: 並列アダマール試験
• Abstract要約: 本稿では,複数のアダマール試験を1つの回路タイプに組み合わせた並列アダマール試験を提案する。 提案手法は,異なる回路種数を著しく削減し,計算時間と費用の両方を削減できる。
• 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: The Hadamard test is a fundamental building block widely used in many quantum computing algorithms. It estimates the real or imaginary part of $\langle ψ\vert U \vert ψ\rangle$, where $\vert ψ\rangle$ is a quantum state and $U$ is a unitary operator. In many algorithms, however, many such quantities must be estimated, leading to a large number of distinct circuit types, long computational times, and high financial costs. In this work, we propose the parallel Hadamard test, which combines multiple Hadamard tests into a single circuit type. We demonstrate how the parallel Hadamard test applies to three structural classes of workloads: arbitrary sets of unitary operators, prefix-product arrays, and Gram-matrix elements. For each class, we compare the cost of the parallel Hadamard test with that of the conventional one. Our unified approach significantly reduces the number of distinct circuit types, and can lower both computational time and financial costs in regimes where fixed per-circuit overheads dominate the total cost. In Gram-matrix workloads, it can also reduce the total number of shots when typical off-diagonal overlaps are small.
• Abstract（参考訳）: アダマールテストは、多くの量子コンピューティングアルゴリズムで広く使われている基本的なビルディングブロックである。 実数または虚数部分の$\langle を推定し、$\vert U \vert U\rangle$ を量子状態とし、$U$ をユニタリ作用素とする。 しかし、多くのアルゴリズムでは、そのような量を見積もる必要があり、多くの異なる回路タイプ、長い計算時間、高い費用が発生する。 本研究では,複数のアダマール試験を1つの回路タイプに組み合わせた並列アダマール試験を提案する。 並列アダマールテストは、ユニタリ作用素の任意の集合、プレフィックス積配列、グラム行列要素の3つの構造クラスにどのように適用されるかを示す。 各クラスについて、並列アダマールテストのコストと従来のテストのコストを比較する。 我々の統一的なアプローチは、異なる回路タイプの数を大幅に削減し、固定された回路単位のオーバーヘッドが総コストを支配しているレジームにおいて、計算時間と金銭コストの両方を削減できる。 グラム行列のワークロードでは、典型的な対角方向のオーバーラップが小さい場合には、ショットの総数を削減できる。

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