論文の概要: Quantum Circuit Pruning: From NISQ Architectures to Fault-Tolerant Operations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.00669v1
• Date: Wed, 30 Sep 2026 20:04:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-03 01:19:23.752314
• Title: Quantum Circuit Pruning: From NISQ Architectures to Fault-Tolerant Operations
• Title（参考訳）: 量子回路プルーニング:NISQアーキテクチャからフォールトトレラントオペレーションへ
• Abstract要約: 量子回路に対するルーティング対応プルーニング戦略を提案する。 計算コントリビューションが実行の忠実性コストよりも高い2量子ゲートを選択的に除去する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9352616670792013
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a routing-aware pruning strategy for quantum circuits that selectively removes parametric two-qubit gates whose computational contribution is outweighed by the fidelity cost of their execution, and assess it across both Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) and fault-tolerant quantum computing (FTQC) architectures. Each two-qubit gate of a circuit is evaluated by comparing an architecture-independent lower bound on the fidelity cost of omitting the gate against a hardware-specific model for the routing execution cost in each setting. We additionally provide an analytical characterization of the pruning boundary as a function of rotation angle, qubit distance, and hardware noise. Simulations on benchmark circuits demonstrate gate count reductions of up to 48.6% and fidelity improvements of up to 47.7% in the NISQ regime, while a feasibility analysis on FT hardware indicates that pruning is expected to remain relevant across a range of code distances and physical error rates. These results establish routing-aware pruning as a practical and unified compilation strategy across the quantum computing stack.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子回路に対するルーティング対応プルーニング戦略を提案する。この手法は,計算寄与が実行の忠実性コストよりも高いパラメトリック2ビットゲートを選択的に除去し,ノイズ中間量子(NISQ)とフォールトトレラント量子コンピューティング(FTQC)アーキテクチャの両方にわたって評価する。 回路の各2ビットゲートは、各設定におけるルーティング実行コストのハードウェア固有のモデルに対して、ゲートを省略する忠実度コストに対するアーキテクチャ非依存の低い境界を比較することにより評価される。 さらに、回転角、量子ビット距離、ハードウェアノイズの関数としてプルーニング境界の解析的特徴を与える。 ベンチマーク回路のシミュレーションでは、ゲートカウントの最大48.6%の削減と、NISQの47.7%の忠実度向上が示されているが、FTハードウェアにおける実現可能性分析では、プルーニングはコード距離と物理的エラー率の範囲で関係があることが示されている。 これらの結果は、量子コンピューティングスタック全体にわたる実用的で統一的なコンパイル戦略としてルーティング対応プルーニングを確立する。

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