論文の概要: A Complete and Natural Rule Set for Multi-Qudit Clifford Circuits in All Odd Prime Dimensions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.40106v2
- Date: Mon, 05 Oct 2026 14:25:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-07 04:43:28.475593
- Title: A Complete and Natural Rule Set for Multi-Qudit Clifford Circuits in All Odd Prime Dimensions
- Title(参考訳): すべてのダッド素数における多重量子クリフォード回路の完全かつ自然なルールセット
- Abstract要約: 任意の奇素次元における多重量子クリフォード回路に対する16ドルの書き直し規則を完全集合として提示する。
各規則は少なくとも3つのクォーディットを伴い、直観的な解釈が認められる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.1721792318954534
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a complete set of $16$ rewrite rules for multi-qudit Clifford circuits in all odd prime dimensions. Completeness means that any two Clifford circuits representing the same linear map can be rewritten into each other using these rules. Each rule involves at most three qudits and admits an intuitive interpretation. To establish completeness, we first work at the symplectic level, using the isomorphism between the symplectic group $\mathrm{Sp}(2n,\mathbb{Z}_p)$ and the quotient of the Clifford group by the Pauli group. We construct a circuit normal form that captures the stabiliser tableau of a Clifford operator and is unique up to Pauli correction. Using this normal form, we derive a complete set of symplectic relations, which we then lift to Clifford relations by incorporating Pauli corrections. We also formally verify completeness in the Agda proof assistant.
- Abstract(参考訳): 任意の奇素次元における多重量子クリフォード回路に対する16ドルの書き直し規則を完全集合として提示する。
完全性は、同じ線型写像を表す2つのクリフォード回路をこれらの規則を使って互いに書き換えることができることを意味する。
各規則は少なくとも3つのクォーディットを伴い、直観的な解釈が認められる。
完全性を確立するために、まずシンプレクティックなレベルで働き、シンプレクティック群 $\mathrm{Sp}(2n,\mathbb{Z}_p)$ とパウリ群によるクリフォード群の商の間の同型を用いる。
我々はクリフォード作用素の安定化テーブルーを捉える回路正規形式を構築し、パウリ補正に一意である。
この正規形式を用いてシンプレクティック関係の完全な集合を導出し、パウリ補正を組み込むことでクリフォード関係へ持ち上げる。
また、Agda証明アシスタントの完全性についても正式に検証する。
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