論文の概要: Optimal Two-Qubit Gate-Cutting Cost and Measures of Nonlocality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.30141v1
• Date: Thu, 24 Sep 2026 17:09:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-25 21:10:10.144175
• Title: Optimal Two-Qubit Gate-Cutting Cost and Measures of Nonlocality
• Title（参考訳）: 最適2ビットゲートカッティングコストと非局所性対策
• Abstract要約: 回路切断は、追加のサンプリングオーバーヘッドを犠牲にして、量子計算を小さなサブ回路に分解することを可能にする。 ゲートカットは、非局所ゲートを局所操作の準確率分解に置き換えることでそのようなアプローチを提供する。 準確率の程度が$$から$5の確立された記述子に関する、完全な下層および上層封筒を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Circuit cutting enables quantum computations to be decomposed into smaller subcircuits at the cost of additional sampling overhead. Gate-cutting provides one such approach by replacing nonlocal gates with quasiprobability decompositions of local operations. Starting from the known optimal two-qubit gate-cutting formula, we derive complete sharp lower and upper envelopes relating the quasiprobability extent $γ$ to five established descriptors: entangling power, gate typicality, operator entanglement, Schmidt strength, and maximum product-input concurrence. We recast $γ$ as a Rényi-$1/2$ functional of the operator-Schmidt spectrum and show how the physical constraints on two-qubit spectra sharpen generic entropy bounds and select a small set of recurring extremal Cartan families. None of the five descriptors generically determines $γ$ alone, but each imposes exact constraints, revealing how substantially the optimal gate-cutting cost can vary between gates with similar nonlocal characteristics.
• Abstract（参考訳）: 回路切断は、追加のサンプリングオーバーヘッドを犠牲にして、量子計算を小さなサブ回路に分解することを可能にする。 ゲートカットは、非局所ゲートを局所操作の準確率分解に置き換えることでそのようなアプローチを提供する。 既知の最適2ビットゲートカット式から、準確率範囲を$γ$から5つの確立された記述子(エンタングリングパワー、ゲートの典型性、演算子絡み、シュミット強度、最大積インプットコンカレンス)に関連付けるシャープな下層および上層エンベロープを導出する。 我々は、作用素-シュミットスペクトルのレニー=1/2$関数として$γ$をリキャストし、2ビットスペクトルの物理的制約が一般的なエントロピー境界を鋭くし、連続するカルタン族の小さな集合を選択するかを示す。 5つの記述子のうちどれも総じて$γ$は決定しないが、それぞれが正確な制約を課し、同じ非局所的な特性を持つゲート間で最適なゲートカットコストがどれほど大きく変化するかを明らかにする。

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