論文の概要: Walsh-Transform Realization of Dense-to-Sparse Quantum State Preparation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.28760v1
• Date: Wed, 23 Sep 2026 20:12:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-25 21:10:09.542494
• Title: Walsh-Transform Realization of Dense-to-Sparse Quantum State Preparation
• Title（参考訳）: 密度-スパース量子状態のウォルシュ変換による実現
• Abstract要約: 本稿では,Walsh--Hadamard変換に基づくハイブリッド量子状態生成法を提案する。 この方法は、間接的アプローチによって量子回路内の構造化古典データを概略作成する。
• 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: We propose a hybrid quantum state preparation method based on the Walsh--Hadamard transform within the dense-to-sparse quantum state preparation framework. The method approximately prepares structured classical data in a quantum circuit through an indirect approach. Instead of directly preparing the dense amplitude-encoded state, the method first transforms the classical data into the Walsh domain and prepares only the largest-magnitude coefficients using a sparse state-preparation algorithm. The original state can then be approximately recovered through a parallel layer of Hadamard gates. Since this reconstruction requires no CNOT gates and has circuit depth 1, the proposed method introduces no additional CNOT or circuit-depth overhead, and its quantum preparation cost is determined by the underlying sparse state-preparation algorithm. Numerical results on representative benchmark signals demonstrate that the proposed method enables accurate state preparation for signals admitting sparse or approximately sparse representations in the Walsh domain.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,Walsh-Hadamard変換に基づくハイブリッド量子状態生成法を提案する。 この方法は、間接的アプローチによって量子回路内の構造化古典データを概略作成する。 密度の強い振幅符号化状態を直接作成する代わりに、この手法はまず古典的なデータをウォルシュ領域に変換し、スパース状態準備アルゴリズムを用いて最大のマグニチュード係数のみを作成する。 元の状態は、アダマール門の平行な層を通してほぼ復元できる。 この再構成では、CNOTゲートを必要とせず、回路深さ1を持つため、提案手法では、追加のCNOTや回路深度オーバーヘッドを導入せず、その量子化コストは、基礎となるスパース状態準備アルゴリズムによって決定される。 代表的なベンチマーク信号に対する数値的な結果から,Walsh領域におけるスパース表現やほぼスパース表現を許容する信号に対して,提案手法が正確な状態生成を可能にすることを示す。

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