論文の概要: Quantifying Teleportation Overhead in Distributed Unitary Coupled-Cluster Ansätze

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.36266v2
• Date: Wed, 30 Sep 2026 17:29:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-01 18:57:26.13271
• Title: Quantifying Teleportation Overhead in Distributed Unitary Coupled-Cluster Ansätze
• Title（参考訳）: 分散ユニタリ結合クラスタアンセッツェにおけるテレポーテーションオーバーヘッドの定量化
• Abstract要約: 量子化学におけるユニタリ結合クラスタの分散リソース要件を推定する。 我々は、量子コンピューティングに対するテレポーテーションに基づくアプローチに焦点を当てる。 スピンブロックされたJordan-Wigner順序付きUpCCDは、最も好ましいスケーリングを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.459615423400724
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Distributed quantum computing (DQC) has been proposed as a way to scale quantum algorithms for practical applications beyond monolithic quantum processor architectures. Among these applications, quantum chemistry is widely regarded as one of the most promising use cases for quantum computing. In this work, we estimate the distributed-resource requirements of unitary coupled-cluster (UCC) ansätze for quantum chemistry, focusing on unitary coupled-cluster singles and doubles (UCCSD), unitary pair coupled-cluster doubles (UpCCD), and unitary pair coupled-cluster with generalized singles and doubles (UpCCGSD) circuits for hydrogen chains. We focus on a teleportation-based approach to DQC, quantitatively comparing a naive distribution method to the output of the TeleSABRE algorithm. For both approaches, we estimate the cost of handling nonlocal two-qubit gates across a fixed midpoint or quarter-point partition, reporting Bell-pair/classical-communication costs in teleportation. Across Jordan-Wigner and Bravyi-Kitaev, we find that UpCCD with spin-blocked Jordan-Wigner ordering gives the most favorable scaling, while UCCSD incurs substantially larger distributed-resource requirements.
• Abstract（参考訳）: 分散量子コンピューティング(DQC)は、モノリシックな量子プロセッサアーキテクチャを超える実用的な応用のために量子アルゴリズムをスケールする方法として提案されている。 これらの応用の中で、量子化学は量子コンピューティングの最も有望なユースケースの1つであると考えられている。 本研究では、量子化学におけるユニタリ結合クラスタアンセッツェ(UCC)の分散リソース要件を推定し、一元結合クラスタシングルとダブルス(UCCSD)、一元結合クラスタダブルス(UpCCD)、一元結合クラスタアンセッツェ(UpCCGSD)の水素鎖に対する一元結合クラスタ回路(UpCCGSD)に着目した。 本稿では,DQCに対するテレポーテーションに基づくアプローチに着目し,本手法とTeleSABREアルゴリズムの出力を定量的に比較する。 両手法とも,固定中点,四分点分割にまたがる非局所二ビットゲートの処理コストを推定し,通信におけるベルペア/古典通信コストを報告する。 Jordan-Wigner と Bravyi-Kitaev にまたがって、スピンブロックされた Jordan-Wigner を順序付けした UpCCD が最も好適なスケーリングを実現するのに対して、UCCSD はより大規模な分散リソース要求を発生させる。

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