論文の概要: Link-middle-cut lower bounds for Clifford circuit synthesis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.16208v1
• Date: Mon, 14 Sep 2026 18:42:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.177506
• Title: Link-middle-cut lower bounds for Clifford circuit synthesis
• Title（参考訳）: クリフォード回路合成のためのリンク中間カット下界
• Abstract要約: クリフォード作用素を合成するために必要なCNOTゲートの数を最小化することは、量子回路最適化における中心的な問題である。 線形回路のためのリンク・ミドルカット(LMC)フレームワークを、二進シンプレクティック・テーブルローで表されるクリフォード作用素に拡張する。
• 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: Minimizing the number of CNOT gates required to synthesize a Clifford operator is a central problem in quantum circuit optimization. We extend the link--middle--cut (LMC) framework for linear reversible circuits to Clifford operators represented by binary symplectic tableaux. By introducing block-support connectivity graphs and determinantal invariants, we obtain efficiently computable lower bounds on ancilla-free CNOT complexity. We prove that these bounds are tight for qubit permutations: a permutation of $n$ qubits with $k$ cycles requires exactly $3(n-k)$ CNOT gates, even when arbitrary one-qubit Clifford gates are available. We also derive efficiently computable bounds for synthesis up to a permutation of the output qubits, corresponding to free qubit relabeling. Finally, we further demonstrate the utility of the bound by using it as an admissible heuristic for $A^*$-based Clifford synthesis and show that, on benchmark instances, the resulting search can prove optimality beyond what was possible with earlier SAT-based methods, and that it may be used in combination with earlier $A^*$ heuristics to improve the CNOT counts obtained through heuristic search.
• Abstract（参考訳）: クリフォード作用素を合成するために必要なCNOTゲートの数を最小化することは、量子回路最適化における中心的な問題である。 線形可逆回路のためのリンク・ミドル・カット(LMC)フレームワークを、バイナリシンプレクティック・テーブルローで表されるクリフォード作用素に拡張する。 ブロック対応接続グラフと行列不変量を導入することにより、アンシラフリーなCNOT複雑性の計算可能な下界が得られる。 任意の1ビットのクリフォードゲートが利用可能であっても、$k$サイクルの$n$ qubitsの置換は正確に$3(n-k)$ CNOTゲートを必要とする。 また、出力量子ビットの置換まで効率的に計算可能な境界を導出し、自由量子ビットのラバーリングに対応する。 最後に,それを$A^*$ベースのClifford合成の許容ヒューリスティックとして使用することにより,このバウンダリの有用性をさらに証明し,ベンチマークインスタンス上では,従来のSAT法で可能であった以上の最適性を証明し,それと組み合わせることで,ヒューリスティック検索により得られたCNOT数を改善することができることを示す。

関連論文リスト

• AlphaClifford: Efficient Clifford Synthesis and Transpilation with Model-based RL [2.018550249418405]
  我々はモンテカルロ木探索を利用したモデルベースの強化学習フレームワークであるAlphaCliffordを紹介する。 シンプレクティック群の代数的性質を通して状態空間をモデル化することにより、AlphaCliffordはこの空間を効果的に探求し、全体的な回路コストを最小化する。 ハードウェア制約のCliffordトランスパイレーションと,完全なClifford+T論理パイプライン内での合成後最適化コンポーネントである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-19T14:13:26Z)
• Good Stabilizer Codes from Shallow Clifford Circuits with Random Matchings [1.0171167503994478]
  2量子クリフォードゲート上のランダム回路は、量子ギルバート-バルシャモフ速度距離トレードオフを深さで達成するエンコーダを提供することを示す。 同じトレードオフが、より制限されたサポートを持つゲート分布の下で最適な$O(log n)$deepで達成されることを示す。 これらの規則性条件により、ランダム回路の第二モーメントダイナミクスを二進サポート弦上の可逆マルコフ連鎖に還元することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-19T04:39:23Z)
• Reducing entanglement with a Hamiltonian derived Clifford transformation [37.803764941926374]
  近年,Qubit Coupled Cluster (QCC)アルゴリズムからクリフォード変換を決定的に生成するアルゴリズムが導入された。 ここでは,Q-Cliffが化学系の基底状態に対する効率的な古典的および量子近似を生成するために利用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-07-20T18:00:40Z)
• Chutes and Ladders: Dynamical Automorphisms via the ZX-Calculus [37.09090127609627]
  動的安定化符号の処理にはZX-calculus言語を用いる。 安定化器符号の空間に閉ループを実装するためにゲージ固定ステップを組み合わせる。 これにより、動的自己同型を構築するための機械解釈可能な方法が得られる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-01T17:46:09Z)
• Improved quantum circuits for division [42.76841620787673]
  様々な整数分割アルゴリズムのための新しいフォールトトレラント量子回路を開発した。 回路は最大76.08%、68.35%のT数とCNOT数を実現している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-18T13:41:43Z)
• Optimization and Synthesis of Quantum Circuits with Global Gates [41.99844472131922]
  我々は、イオントラップハードウェアに存在するGlobal Molmer-Sorensenゲートのようなグローバルな相互作用を用いて量子回路を最適化し、合成する。 このアルゴリズムはZX計算に基づいており、係留ゲートをGlobal MolmerSorensenゲートにグループ化する特別な回路抽出ルーチンを使用する。 我々は,このアルゴリズムを様々な回路でベンチマークし,最新ハードウェアによる性能向上の方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-28T10:25:31Z)
• Heuristic and Optimal Synthesis of CNOT and Clifford Circuits [3.1952340441132474]
  CNOTゲートからなる回路に相当する線形可逆回路は、古典計算において重要な応用である。 CNOTと一般クリフォード回路合成の手法として,絡み合う2ビットゲート数や回路深さを最小化する手法を提案する。 アルゴリズムは、古典的および量子コンピューティングコミュニティが使用するGitHubリポジトリに実装されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-18T19:09:58Z)
• Minimum Synthesis Cost of CNOT Circuits [0.0]
  我々は合成においてCNOTゲートを分類する新しい方法を用いて、$O(nomega)$時間で計算可能な厳密な下界を求める。 フレームワークを適用すると、$n$サイクル回路の3(n-1)$ゲート合成が最適であることが証明され、それらの構造についての洞察が得られる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-15T03:09:53Z)
• Linear Circuit Synthesis using Weighted Steiner Trees [45.11082946405984]
  CNOT回路は一般的な量子回路の共通構成ブロックである。 本稿では,CNOTゲート数を最適化するための最先端アルゴリズムを提案する。 シミュレーション評価により、提案手法はほとんど常に有用であることが示され、CNOTゲートの数を最大10%削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-07T19:51:22Z)
• Low-depth Clifford circuits approximately solve MaxCut [44.99833362998488]
  低深さクリフォード回路に基づくMaxCutの量子インスピレーション近似アルゴリズムを提案する。 我々のアルゴリズムは、深さ$O(N)$ Clifford回路を構築することにより、$N$頂点グラフ上のMaxCutの近似解を求める。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-23T15:20:03Z)
• Iterative Qubit Coupled Cluster using only Clifford circuits [36.136619420474766]
  古典的に容易に生成できる理想的な状態準備プロトコルを特徴付けることができる。 繰り返し量子ビット結合クラスタ(iQCC)の変種を導入して,これらの要件を満たす手法を提案する。 本研究では, チタン系化合物Ti(C5H5)(CH3)3と (20, 20) 活性空間の複雑な系に研究を拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-18T20:31:10Z)
• Hadamard-free circuits expose the structure of the Clifford group [9.480212602202517]
  クリフォード群は量子ランダム化ベンチマーク、量子トモグラフィ、誤り訂正プロトコルにおいて中心的な役割を果たす。 任意のクリフォード作用素が標準形式$F_HSF$で一意に書けることを示す。 ランダムな一様クリフォード作用素と対称群上のマロース分布の間の驚くべき接続が強調される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-20T17:51:36Z)

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。