Reducing depth and measurement weights in Pauli-based computation
Notice bibliographique
Résumé
Pauli-based computation (PBC) is a universal measurement-based quantum computation model steered by an adaptive sequence of independent and compatible Pauli measurements on separable magic-state qubits. Here, we propose several new techniques for reducing the weight of the Pauli measurements and their associated \textsc{cnot} complexity; we also demonstrate how to decrease this model's computational depth. We start by proving new upper bounds on the required weights and computational depth, obtained via a pre-compilation step. We also propose a heuristic algorithm that can contribute reductions of over 30\% to the average weight of Pauli measurements (and associated \textsc{cnot} count) when simulating and compiling Clifford-dominated random quantum circuits with up to 22 $T$ gates and over 20\% for instances with larger $T$ counts. This PBC-compilation scheme, boosted by the heuristic algorithm, outperforms state-of-the-art compilers for the former circuits, reducing the \textsc{cnot} count by 18\% to 96\% compared with the values achieved by other techniques. In contrast, for the latter circuits with larger $T$ counts, it leads to a number of \textsc{cnot}s roughly 30\% larger. Finally, inspired by known state-transfer methods, we introduce incPBC, a universal model for quantum computation requiring a larger number of (now incompatible) Pauli measurements of weight at most 2.
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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 | 0,000 |
| 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 ».