論文の概要: Exploiting the Weyl-Chamber Structure for Hardware-Aware Quantum Circuit Compression

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32812v1
• Date: Fri, 23 Oct 2026 15:47:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.600035
• Title: Exploiting the Weyl-Chamber Structure for Hardware-Aware Quantum Circuit Compression
• Title（参考訳）: ハードウェア対応量子回路圧縮のためのワイルチャンバー構造の爆発
• Abstract要約: パラメタライズド最適化をネイティブゲートセット上で直接行うと、表現率と回路効率のトレードオフが有益であることを示す。 我々は,イジングプロパゲータの高圧縮には,後者によって無視される小さな残留ワイルパラメータが不可欠であることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum circuit compression based on tensor networks enables long-time simulation of quantum many-body dynamics on near-term hardware. While Riemannian optimization has been successfully employed for this purpose, it typically optimizes over the manifold of generic two-qubit unitaries. Consequently, the resulting gates must still be synthesized into the hardware's native gate set via KAK decomposition, an overhead that partially negates the original compression gain. We show that Riemannian-optimized gates already exhibit a predictable Weyl structure: near-$R_{ZZ}$ for the Ising model and near-fSim for the Heisenberg XXZ model. Building on this insight, we investigate whether parameterized optimization directly over the native gate set can offer a beneficial trade-off between expressivity and circuit efficiency by reducing the circuit's dimensionality. When comparing the two approaches, we find that the small residual Weyl parameters neglected by the latter are essential for high compression of the Ising propagator, whereas for the Heisenberg propagator, the native XXZ structure can be exploited directly to build a more efficient compressed circuit.
• Abstract（参考訳）: テンソルネットワークに基づく量子回路圧縮は、短期ハードウェア上での量子多体ダイナミクスの長期シミュレーションを可能にする。 リーマン最適化はこの目的のためにうまく使われてきたが、典型的には総称2量子ユニタリの多様体を最適化する。 その結果、結果として生じるゲートは、元の圧縮ゲインを部分的に無効にするオーバーヘッドであるKAK分解によってハードウェアのネイティブゲートセットに合成されなければならない。 我々はリーマン最適化ゲートが既に予測可能なワイル構造(Isingモデルでは-$R_{ZZ}$、Heisenberg XXZモデルでは-fSim)を示すことを示した。 この知見に基づいて,ネイティブゲートセット上でのパラメータ化最適化が,回路の寸法を小さくすることで,表現性と回路効率のトレードオフに有効であるかどうかを考察する。 2つのアプローチを比較すると、後者によって無視される小さな残留ワイルパラメータはIsingプロパゲータの高圧縮に不可欠であるのに対し、HeisenbergプロパゲータではネイティブXXZ構造を直接利用してより効率的な圧縮回路を構築することができる。

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