Realistic Cost to Execute Practical Quantum Circuits using Direct Clifford+T Lattice Surgery Compilation
Notice bibliographique
Résumé
We report a resource estimation pipeline that explicitly compiles quantum circuits expressed using the Clifford+T gate set into a surface code lattice surgery instruction set. The cadence of magic state requests from the compiled circuit enables the optimization of magic state distillation and storage requirements in a post-hoc analysis. To compile logical circuits into lattice surgery operations, we build upon the open-source Lattice Surgery Compiler. The revised compiler operates in two stages: the first translates logical gates into an abstract, layout-independent instruction set; the second compiles these into local lattice surgery instructions that are allocated to hardware tiles according to a specified resource layout. The second stage retains logical parallelism while avoiding resource contention in the fault-tolerant layer, aiding realism. Additionally, users can specify dedicated tiles at which magic states are replenished, enabling resource costs from the logical computation to be considered independently from magic state distillation and storage. We demonstrate the applicability of our pipeline to large, practical quantum circuits by providing resource estimates for the ground state estimation of molecules. We find that variable magic state consumption rates in real circuits can cause the resource costs of magic state storage to dominate unless production is varied to suit.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».