量子コンパイルのためのCNOT回路合成による動的量子ビットルーティング【JST・京大機械翻訳】

de Griend Arianne Meijer-van; Li Sarah Meng

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218212308080 整理番号：22P0341913

量子コンパイルのためのCNOT回路合成による動的量子ビットルーティング【JST・京大機械翻訳】

Dynamic Qubit Routing with CNOT Circuit Synthesis for Quantum Compilation

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発行年： 2022年05月02日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2023年11月15日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

多くの量子コンピュータは,2量子ビット演算が局所的に許容される制約がある。これらの制約の下で量子回路を走らせるために,キュービットを異なる量子レジスタに写像する必要があり,マルチキュービットゲートをそれに応じてルーティングする必要がある。最近の開発は,Steiner木に基づくコンパイリング戦略がCNOTを経路するための競合ツールを提供することを示した。しかしながら,これらのアルゴリズムは,ルーティングの前に決定されるべきキュービットマップを必要とする。さらに,量子ビットマップは計算を通して固定され,即ち,論理的キュービットは,異なる物理的量子ビットレジスタに移動しない。これは,得られた回路のCNOT数に関して非効率的である。本論文では,量子回路におけるCNOTの経路選定のためのアルゴリズムPermRowColを提案する。それは,計算の間,論理的キュービットを動的に写像し,その結果,アルゴリズムSteiner-GaussとRowColより,より少ない出力CNOTをもたらした。ここでは,CNOTのみの回路に焦点を当てたが,この方法は,CNOTと単一量子ビットゲートから成るサブ回路に量子回路をスライシングすることにより,Clifford+T回路上のルーティングとマッピング戦略に一般化できる。さらに,PermRowColは,ZXダイヤグラムからの量子回路の抽出と同様に,位相多項式の合成においてSteiner-Gaussの代わりに使用できる。【JST・京大機械翻訳】

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