論文の概要: Verified Pauli-Product Measurement Compilation for Fault-Tolerant Quantum Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.31694v1
• Date: Tue, 20 Oct 2026 21:47:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.242737
• Title: Verified Pauli-Product Measurement Compilation for Fault-Tolerant Quantum Computation
• Title（参考訳）: フォールトトレラント量子計算のための検証されたパウリ生産物計測計算
• Abstract要約: 本稿では,パウリ生産量測定プログラムのための言語QPPMを紹介する。 すべてのプログラムが終了するので、ホア論理は最も弱い前提条件の構文的な表現である。 QASMBenchでは、検証された融合とスケジューリングにより論理的な測定深度が17.9%減少する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5541070135849597
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fault-tolerant quantum compilers implement gates through Pauli-product measurements and classical feedback. Verifying such a compiler requires reasoning about the quantum state and the recorded outcomes together: a correction reads an outcome, a gate's internal outcomes must be hidden from its caller, and an application's outcomes must survive optimization. We introduce QPPM, a language for Pauli-product measurement programs, with a weakest-precondition semantics over store-indexed matrix assertions, following quantum Hoare logic with classical variables. Every program terminates, so the Hoare logic is a syntactic presentation of weakest preconditions whose soundness and relative completeness are immediate. Its value is that component specifications compose. All results are mechanized in Lean. We verify lowering of Clifford+$T$ circuits to QPPM with private outcomes and supplied magic states, and an optimizer that eliminates measurements, fuses and reorders rotations, and schedules logical rounds while preserving every outcome that subsequent code can read. A compositional approximation relation bounds the effect of synthesis error on specifications and on output trace distance, and a certificate-checked pipeline selects, among synthesized circuits that meet the user's error limit, the one with the lowest certified depth bound. On QASMBench, verified fusion and scheduling reduce logical measurement depth by a median of 17.9\%, and complete source-to-QPPM allowances are certified for all 35 valid selected small-suite inputs.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラントな量子コンパイラは、パウリ積の測定と古典的なフィードバックを通じてゲートを実装している。 このようなコンパイラを検証するには、量子状態と記録された結果の推論が必要である: 修正は結果を読み、ゲートの内部結果はその呼び出し元から隠さなければならない。 本稿では, 古典変数を持つ量子ホア論理に従って, ストアインデックス付き行列アサーションに対する最弱条件セマンティクスを持つ, パウリ積測定プログラム用言語QPPMを紹介する。 すべてのプログラムが終了するので、ホア論理は音性と相対的完全性が即時である最も弱い前提条件の統語的表現である。 その価値はコンポーネント仕様を構成することです。 結果はすべてリーンで機械化されます。 Clifford+$T$回路のQPPMへの低下を、プライベートな結果と供給されたマジックステートで検証し、測定を排除し、ヒューズし、ローテーションをリオーダーし、論理的なラウンドをスケジュールし、その後のコードが読み取れるすべての結果を保存する。 合成近似関係は、仕様および出力トレース距離に対する合成誤差の影響を限定し、認証チェックパイプラインは、ユーザのエラー限界を満たす合成回路のうち、最低認証深度境界の回路を選択する。 QASMBenchでは、検証された融合とスケジューリングにより、論理的な測定深度が17.9\%減少し、選択された35個の小さなスーツ入力に対して完全なソース対QPPMが認証される。

関連論文リスト

• Certified Non-Degenerate Maximum-Likelihood Benchmarking of Quantum LDPC Decoders [5.629159319634667]
  我々は,回路レベルの雑音下でのサンプルショットの非退化最大化(ML)復号化結果を認証するフレームワークを開発する。 最良順序統計復号法は、ML補正可能なショットを残しながら、非退化MLベンチマークを密接に追跡することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-10-20T10:53:31Z)
• Universal quantum computation via scalable measurement-free error correction [45.29832252085144]
  本研究では,中間回路計測を行なわずに誤り訂正を行うシナリオにおいて,普遍的な量子計算をフォールトトレラントにすることができることを示す。 論理的な$mathitCCZ$ゲートを実現するため,Bacon-Shor符号の無測定変形プロトコルを導入する。 特に,回路レベルのエラーレートが10～3ドル以下であれば,破れない論理性能が達成可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-19T18:55:44Z)
• Low-Overhead Transversal Fault Tolerance for Universal Quantum Computation [36.3664581543528]
  論理演算は一定回数の抽出ラウンドしか持たず、フォールトトレラントに実行可能であることを示す。 我々の研究は、量子フォールトトレランスの理論に新たな光を当て、実用的なフォールトトレラント量子計算の時空コストを1桁以上削減する可能性を持っている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-25T15:43:25Z)
• Fault Tolerant Quantum Error Mitigation [8.522550924636711]
  本研究では, 耐故障性操作が対称性に基づく誤差軽減手法の性能に大きく影響していることを示す。 フォールトトレラント量子コンピューティングの結果と同様に、フォールトトレラント量子エラー軽減(FTQEM)におけるコード結合は、エラーを任意のレベルまで指数関数的に抑制することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-10T07:44:41Z)
• Deep Quantum Error Correction [73.54643419792453]
  量子誤り訂正符号(QECC)は、量子コンピューティングのポテンシャルを実現するための鍵となる要素である。 本研究では,新しいエンペンド・ツー・エンドの量子誤りデコーダを効率的に訓練する。 提案手法は,最先端の精度を実現することにより,QECCのニューラルデコーダのパワーを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-27T08:16:26Z)
• Error metric for non-trace-preserving quantum operations [3.6492255655113395]
  非トレース保存量子演算における誤差の測定問題について検討する。 本稿では,正規化出力状態間のトレース距離の上限を効率的に設定する誤差計量を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-05T18:54:14Z)
• Sampling Overhead Analysis of Quantum Error Mitigation: Uncoded vs. Coded Systems [69.33243249411113]
  パウリの誤差は、多数の現実的な量子チャネルの中で最も低いサンプリングオーバーヘッドをもたらすことを示す。 我々はQEMと量子チャネル符号化を併用する手法を考案し、純粋なQEMと比較してサンプリングオーバーヘッドの低減を解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-15T15:51:27Z)
• Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks [44.356294905844834]
  入力および出力システムへのブラックボックスアクセスを前提として,最初の効率的な量子因果順序探索アルゴリズムを開発した。 我々は、量子コムを用いて因果順序をモデル化し、我々のアルゴリズムは、与えられたプロセスと互換性のある入力と出力の順序を出力する。 我々のアルゴリズムは、量子通信ネットワークで利用可能な伝送経路を効率的に検出し、最適化する方法を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-03T07:12:08Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。