借助 ZX 演算实现量子编织电路的有效压缩
量子物理
2020-11-13 v2
摘要
将量子算法映射到任何实用的大规模量子计算机都需要一系列编译与优化。在容错编码层面，该过程的一个可能要求是被翻译为拓扑电路，而编织电路正是其中一种候选模型。鉴于编码电路相关的巨大开销，通过电路压缩来减少其计算时间与量子比特数规模至关重要。尽管这些优化通常已在三维图语言下执行，但此类表示无法实现高效、通用且可扩展的约简或验证。我们提出将 ZX 演算用作编织电路压缩的中间语言，并通过将该方法所得结果与先前 A- 态和 Y- 态蒸馏电路压缩结果进行比较来展示其优势。随后，我们针对一小部分 Clifford+T 电路对方法进行了基准测试，获得了 77% 的压缩率。我们的结果表明，基于缺陷的编织电路的开销与其格点手术对应电路相当，从而恢复了该模型在表面码量子计算中的潜力。
引用
@article{arxiv.1912.11503,
title = {Effective Compression of Quantum Braided Circuits Aided by ZX-Calculus},
author = {Michael Hanks and Marta P. Estarellas and William J. Munro and Kae Nemoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11503},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 9 figures