論文の概要: Distributed Phase Tags: A Locality-Preserving Realification Compiler for Misty-State Quantum Programs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25703v1
• Date: Mon, 19 Oct 2026 02:49:41 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-20 22:41:12.59697
• Title: Distributed Phase Tags: A Locality-Preserving Realification Compiler for Misty-State Quantum Programs
• Title（参考訳）: 分散位相タグ: ミスティ状態量子プログラムのための局所保存実現コンパイラ
• Abstract要約: マルチパートプログラムでは、グローバルに共有されるフェーズタグは、ローカリティ保存プログラム変換ではない。 我々は,量子力学の分散実シミュレーションを構文指向コンパイラとして再放送する。 任意の有限個の局所純状態回路に対する相互交叉定理を証明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Complex amplitudes can be simulated over real Hilbert spaces by adjoining a two-dimensional real/imaginary degree of freedom. In a multipartite program, however, one globally shared phase tag is not a locality-preserving program transformation: every party would have to act on the same auxiliary system. We recast the distributed real simulation of multipartite quantum mechanics as a syntax-directed compiler into a real misty-state intermediate language. For $n$ parties we give explicit phase-reference codewords $|0\rangle_{P_n}$ and $|1\rangle_{P_n}$ on $n$ local tags and prove that the same real operator $J=XZ$ on any single tag realizes the logical action of multiplication by $i$. If a complex party-local gate is $A=A_R+iA_I$, its real translation is \[ \widehat A_j=A_R\otimes I+A_I\otimes J_j, \] which acts only on party $j$'s data and local phase tag. We prove an intertwining theorem for arbitrary finite party-local pure-state circuits, exact preservation of computational-basis measurement probabilities, preservation of the run-time interaction graph, and one-rebit-per-party overhead. For the canonical three-party GHZ program, the translation lies entirely inside the ordinary black-and-white misty gate fragment: controlled-$J$ replaces the complex phase operation, while the invariant $J_jJ_k|0\rangle_P=-|0\rangle_P$ transfers the required branch sign. This yields a short correctness proof for all four promised GHZ inputs and explains the earlier 64-path cancellation calculation at a single logical phase-code boundary. We distinguish this program realification problem from the weaker task of finding any real strategy with the same correlations, and state precisely which parts are known real-Hilbert-space simulation and which parts belong to the misty-language compilation layer developed here.
• Abstract（参考訳）: 複素振幅は実ヒルベルト空間上で2次元実/虚数自由度に随伴することによってシミュレートすることができる。 しかし、マルチパートプログラムでは、グローバルに共有されるフェーズタグはローカリティ保存プログラム変換ではない。 我々は,多部量子力学の分散実数値シミュレーションを構文指向コンパイラとして,実ミスティステート中間言語に再キャストする。 $n$ パーティに対して、明示的な位相参照コードワード $|0\rangle_{P_n}$ と $|1\rangle_{P_n}$ を$n$ ローカルタグで与え、同じ実演算子 $J=XZ$ が任意の単一タグ上で、$i$ の乗算の論理的作用を実現することを証明します。 複素局所ゲートが$A=A_R+iA_I$の場合、実際の翻訳は \[ \widehat A_j=A_R\otimes I+A_I\otimes J_j, \] で、これはパーティの$j$のデータとローカルフェーズタグにのみ作用する。 我々は、任意の有限個の局所純状態回路の相互接続定理、計算基底測定確率の正確な保存、実行時の相互作用グラフの保存、および1ビット当たりのオーバヘッドを証明した。 標準的な3つのGHZプログラムでは、翻訳は完全に通常の白黒ミスティゲートフラグメント内にある: Control-$J$は複雑な位相演算を置き換えるが、不変の$J_jJ_k|0\rangle_P=-|0\rangle_P$は必要な分岐符号を転送する。 これにより、4つの約束されたGHZ入力に対して短い正当性証明が得られ、1つの論理位相符号境界での64パスキャンセル計算が説明される。 我々は、このプログラム実現問題と、同じ相関関係を持つ実際の戦略を見つけるというより弱いタスクと、どの部分が実ヒルベルト空間シミュレーションであるのか、どの部分がここで開発されたミスティ言語コンパイル層に属するのかを正確に示す。

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