核心概念
我々は、指定された一連のパウリ回転を実装する量子回路を合成するためのグリーディーなヒューリスティックを考案した。我々のヒューリスティックは、エンタングルゲートの数またはエンタングルゲートの深さを最小化するように設計されており、回転の順序を維持するか緩和するように調整できる。我々は、ベンチマーク結果を示し、現在の最先端のヒューリスティックと比較して、ハミルトニアン・シミュレーション回路の深さを最大4倍まで削減できることを示した。また、これらのヒューリスティックを使って一般的な量子回路を最適化することもできることを示した。
要約
本論文では、指定された一連のパウリ回転を実装する量子回路を合成するための2つのグリーディーなヒューリスティックを提案している。
- 最小エンタングルゲート数合成ヒューリスティック
- 回路のエンタングルゲート数を最小化するように設計されている
- 回転の順序を維持するか緩和するように調整可能
- 回路の各ステップで、エンタングルゲートを最小限に抑えるクリフォード回路を選択する
- 最小エンタングル深さ合成ヒューリスティック
- 回路のエンタングルゲートの深さを最小化するように設計されている
- 回転の順序を維持するよう拡張可能
- 各ステップで、非交差するエンタングルゲートのセットを選択する
これらのヒューリスティックは、現在の最先端手法と比較して、ハミルトニアン・シミュレーション回路の深さを最大4倍まで削減できることを示している。また、一般的な量子回路の最適化にも応用できることを示している。
統計
回路の深さを最大4倍まで削減できる
回路のエンタングルゲート数を最大92.8%まで削減できる
引用
"我々のヒューリスティックは、エンタングルゲートの数またはエンタングルゲートの深さを最小化するように設計されており、回転の順序を維持するか緩和するように調整できる。"
"我々は、ベンチマーク結果を示し、現在の最先端のヒューリスティックと比較して、ハミルトニアン・シミュレーション回路の深さを最大4倍まで削減できることを示した。"