Manjushri：用于量子电路等效性检查的工具
量子物理
2026-02-02 v1
摘要
验证两个量子电路是否等效是量子程序编译和优化中的核心挑战。我们引入了 Manjushri，这是一个用于大规模量子电路等效性检查的新型自动化框架。Manjushri 采用局部投影作为判别性电路指纹，实现方式为加权二进制决策图（WBDD），从而获得对量子行为的紧凑且高效的符号表示。我们present了一项详尽的实验评估，针对随机 1D Clifford+ 电路，探讨了 Manjushri 与基于完全不同方法进行等效性检查的 ECMC 工具之间的权衡。Manjushri 在深度为 30 时速度更快（交叉点取决于量子比特数量以及输入电路是否等效，范围为 39--49）：当输入等效时，Manjushri 快约 10 倍（或更多）；当输入不等效时，Manjushri 快约 8 倍（或更多）。对于这两种等效性检查结果，ECMC 在 32 和 64 量子比特电路上深度为 50 的成功率令人印象深刻：在此类电路上，ECMC 几乎全部成功。然而，ECMC 在某些深度的 128 量子比特电路上遇到了困难。Manjushri 在深度约为 38 时几乎全部成功，随后在深度为 50 时降至约 75\%（在深度为 48 的等效 128 量子比特电路中降至 0\%）。这些结果表明，Manjushri 是大规模量子电路验证的实用且可扩展的解决方案，除非客户需要检查深度大于 38 的电路的等效性，否则它是首选选择。
引用
@article{arxiv.2601.22372,
title = {Manjushri: A Tool for Equivalence Checking of Quantum Circuits},
author = {Xuan Du Trinh and Meghana Sistla and Nengkun Yu and Thomas Reps},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.22372},
year = {2026}
}