17-3 도쿄도 분쿄구 혼고 1-113-0033 도쿄대학 물리학과
27-3 도쿄도 분쿄구 혼고 1-113-0033 도쿄대학교 소립자물리 국제센터(ICEPP)
3물리학과, 로렌스 버클리 국립 연구소, 버클리, CA 94720, USA
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추상
양자 알고리즘을 양자 회로로 인코딩하는 고유한 방법은 없습니다. 제한된 큐비트 수, 연결성 및 일관성 시간으로 인해 양자 회로 최적화는 단기 양자 장치를 최대한 활용하는 데 필수적입니다. 회로의 초기 상태에 따라 제어 게이트에서 중복 제어 작업을 제거하는 것을 목표로 하는 AQCEL이라는 새로운 회로 최적화 프로그램을 소개합니다. 특히 AQCEL은 양자 컴퓨터를 이용해 진폭이 XNUMX인 연산 기반 상태를 식별해 관련 큐비트가 모두 얽혀 있는 경우에도 다항 연산 자원의 다중 제어 게이트에서 불필요한 큐비트 제어를 제거할 수 있다. 벤치마크로서 AQCEL은 고에너지 물리학에서 최종 상태 방사선을 모델링하도록 설계된 양자 알고리즘에 배치됩니다. 이 벤치마크에서 우리는 AQCEL 최적화 회로가 훨씬 적은 수의 게이트로 동등한 최종 상태를 생성할 수 있음을 입증했습니다. 또한 AQCEL을 잡음이 많은 중간 규모 양자 컴퓨터와 함께 배치할 때 특정 임계값 미만의 낮은 진폭 계산 기반 상태를 절단하여 고충실도로 원래 회로에 근접하는 양자 회로를 효율적으로 생성합니다. 우리의 기술은 다양한 양자 알고리즘에 유용하며 양자 회로를 더욱 단순화하여 실제 장치에 더 효과적으로 사용할 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다.
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arXiv : 2006.01805
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