論文の概要: CircLS: Compiling Lattice Surgery to Physical Circuits with Dynamic Allocation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.23819v1
• Date: Mon, 24 Aug 2026 20:56:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-26 14:09:34.601738
• Title: CircLS: Compiling Lattice Surgery to Physical Circuits with Dynamic Allocation
• Title（参考訳）: CircLS:動的アロケーションを有する物理回路への格子手術のコンパイル
• Authors: John Yuehan Zhang,
• Abstract要約: フォールトトレラント量子コンピューティングにおいて、格子手術(LS)は論理演算を実現する主要な方法の1つである。 データパッチを動的に割り当てるコンパイラを開発する。 CircLSは割り当てられた時空の体積を5.5times$に、LERを14times$に下げる。
• 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: In fault-tolerant quantum computing, lattice surgery (LS) is one of the leading ways to realize logical operations, and the Pauli product measurement (PPM) is the basic instruction of LS-based computing. Compilers on the PPM sequence, however, stay at the logical level rather than the physical circuit level. This is because the lowering is complicated: PPMs differ widely from each other, and each must be realized on the physical circuit without breaking fault tolerance. CircLS lowers the PPM sequence to a Stim circuit through linear-time stabilizer construction rules. This completes the pipeline from a quantum program through the PPM sequence to a Stim circuit, on which the compiled program can be verified at the circuit level and its logical error rate (LER) measured. Based on the lowering, we develop a compiler that allocates data patches dynamically: each patch is allocated at its first use and freed at its last use, and the freed tiles are reused as ancilla paths. CircLS reduces the allocated spacetime volume by $5.5\times$ and the LER by $14\times$ against the prior toolchain producing runnable circuits. CircLS is open source at https://github.com/John-YuehanZhang/CircLS.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピューティングにおいて、格子演算(LS)は論理演算を実現するための主要な方法の1つであり、パウリ積測定(PPM)はLSベースの計算の基本的な命令である。 しかし、PPMシーケンスのコンパイラは物理回路レベルよりも論理レベルに留まる。 PPMは互いに大きく異なり、各回路は耐故障性を損なうことなく物理回路上で実現されなければならない。 CircLSは線形時間安定化器の構成規則によりPPMシーケンスをStim回路に低下させる。 これにより、PPMシーケンスを介して量子プログラムからStim回路へのパイプラインを完了し、コンパイルされたプログラムを回路レベルで検証し、その論理誤差率(LER)を測定する。 各パッチは、最初の使用時に割り当てられ、最後の使用時に解放され、解放されたタイルは、アンシラパスとして再利用される。 CircLSは割り当てられた時空の体積を5.5\times$に、LERを14\times$に下げる。 CircLSはhttps://github.com/John-YuehanZhang/CircLSでオープンソース化されている。

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