論文の概要: Quantum Hashing Circuit Optimization for Arbitrary Qubit Connectivity Graphs Based on 1-Covering Path
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.09134v1
- Date: Mon, 10 Aug 2026 05:26:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-11 19:16:37.092334
- Title: Quantum Hashing Circuit Optimization for Arbitrary Qubit Connectivity Graphs Based on 1-Covering Path
- Title（参考訳）: 1乗経路に基づく任意ビット接続グラフの量子ハッシュ回路最適化
- Abstract要約: 現在の量子ハードウェアは量子ビット間の接続が限られており、各量子ビットは他の数ビットにのみ接続されている。
本稿では,CNOTゲートのシーケンスを含む回路を任意の量子コンピュータアーキテクチャに適した形式に変換するアルゴリズムを提案する。
- 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: One of the obstacles to the widespread adoption of quantum computing is the problem of efficient circuit synthesis. Current quantum hardware has limited connections between qubits, with each qubit connected to only a few others. This means that the circuit has to be transformed to accommodate this. In this paper, we present an algorithm that converts a circuit containing a sequence of CNOT gates into a form that is suitable for arbitrary quantum computer architectures. Although we demonstrate the algorithm only in the context of quantum fingerprinting, similar gate sequences are prevalent in quantum algorithms; for instance, they are present in the textbook quantum Fourier transform. We present a quantum circuit implementation of the quantum hashing algorithm (quantum fingerprinting algorithm) for a quantum device with restrictions on the application of two-qubit gates that are expressed as a qubit connectivity graph. As an example of usage of the technique, we apply it to quantum finite automata recognizing the unary $MOD_p=\{a^\ell: \ell \bmod p=0\}$ language, and the $EQ_p=\{a^\ell b^r: \ell \equiv r \pmod p\}$ language. Given the enhancements that our algorithm provides~-- for instance, in one case it achieves a 16\%--17\% decrease in CNOT circuit cost~-- we believe it could also be useful in a broader quantum compilation context.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの普及の障害の1つは、効率的な回路合成の問題である。
現在の量子ハードウェアは量子ビット間の接続が限られており、各量子ビットは他の数ビットにのみ接続されている。
これは、これに対応するために回路を変換する必要があることを意味する。
本稿では,CNOTゲートのシーケンスを含む回路を任意の量子コンピュータアーキテクチャに適した形式に変換するアルゴリズムを提案する。
量子フィンガープリントの文脈でのみこのアルゴリズムを実証するが、類似のゲートシーケンスは量子アルゴリズムで一般的であり、例えば、教科書の量子フーリエ変換に存在している。
本稿では、量子ビット接続グラフとして表現される2ビットゲートの適用を制限する量子デバイスに対する量子ハッシュアルゴリズム(量子フィンガープリントアルゴリズム)の量子回路実装について述べる。
この手法の例として、単項$MOD_p=\{a^\ell: \ell \bmod p=0\}$言語と$EQ_p=\{a^\ell b^r: \ell \equiv r \pmod p\}$言語を認識する量子有限オートマトンに適用する。
例えば、我々のアルゴリズムが提供している拡張 -- を考えると、CNOT回路のコストが 16 %--17 % 減少する。
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