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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2023-12-22 14:10 ブール関数を実現する量子回路のトフォリゲート数による列挙の効率化 ○山下 茂（立命館大）・堀山貴史（北大）・安田宜仁（NTT）  COMP2023-22 |
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| 抄録 | （和） | 量子計算に必要なブール関数を計算する「量子ブール回路」は，トフォリゲート，CNOTゲート，NOTゲートを用いた論理レベルでの設計を行ってから，実際に実行可能な基本的な量子ゲートに変換して実行するのが一般的である．将来の誤り訂正量子計算において，トフォリゲートの実現コストはCNOTゲートやNOTゲートに比べて非常に大きいと考えられている．そこで，本稿では，与えられたブール関数を最小のトフォリゲート数で実現する量子ブール回路を数え上げの手法により求める手法を検討する．さらに，量子ブール回路の局所変換ルールを用いて，単純な数え上げ手法よりも計算量を削減する数え上げ手法を提案する． |
| （英） | Quantum Boolean circuits, which compute Boolean functions necessary for quantum computation, are commonly designed using Toffoli gates, CNOT gates, and NOT gates at the logical level; they are transformed into physically realizable elementary quantum gates after the logic level design. In the future fault-tolerant quantum computation, the realization cost of Toffoli gates is believed to be significantly higher compared to CNOT gates and NOT gates. Therefore, this paper explores a method to design quantum Boolean circuits that realize a given Boolean function with the minimum number of Toffoli gates based on an enumeration method. Furthermore, leveraging local transformation rules for quantum Boolean circuits, the paper proposes an efficient enumeration method that reduces computational complexity compared to a straightforward approach. | |
| キーワード | （和） | 量子ブール回路 / トフォリゲート / CNOTゲート / 数え上げ / 変換ルール / / / |
| （英） | Quantum Boolean Circuit / Toffoli Gate / CNOT Gate / Enumeration / Transformation Rule / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 325, COMP2023-22, pp. 37-44, 2023年12月. | |
| 資料番号 | COMP2023-22 | |
| 発行日 | 2023-12-15 (COMP) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | COMP2023-22 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | COMP |
| 開催期間 | 2023-12-22 - 2023-12-22 |
| 開催地（和） | 宮崎大学 まちなかキャンパス |
| 開催地（英） | Miyazaki Univ. Machinaka Campus |
| テーマ（和） | 理論計算機科学，一般 |
| テーマ（英） | Theoretical Computer Science, etc |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | COMP |
| 会議コード | 2023-12-COMP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ブール関数を実現する量子回路のトフォリゲート数による列挙の効率化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Efficient Enumeration of Quantum Circuits Realizing Boolean Functions by Toffoli Gate Count |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 量子ブール回路 / Quantum Boolean Circuit |
| キーワード(2)（和/英） | トフォリゲート / Toffoli Gate |
| キーワード(3)（和/英） | CNOTゲート / CNOT Gate |
| キーワード(4)（和/英） | 数え上げ / Enumeration |
| キーワード(5)（和/英） | 変換ルール / Transformation Rule |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山下 茂 / Shigeru Yamashita / ヤマシタ シゲル |
| 第1著者 所属（和/英） | 立命館大学 (略称： 立命館大) Ritsumeikan University (略称： Ritsumeikan Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 堀山 貴史 / Takashi Horiyama / ホリヤマ タカシ |
| 第2著者 所属（和/英） | 北海道大学 (略称： 北大) Hokkaido University (略称： Hokkaido Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 安田 宜仁 / Norihito Yasuda / ヤスダ ノリヒト |
| 第3著者 所属（和/英） | 日本電信電話株式会社 (略称： NTT) Nippon Telegraph and Telephone Corporation (略称： NTT) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-12-22 14:10:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | COMP |
| 資料番号 | COMP2023-22 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.325 |
| ページ範囲 | pp.37-44 |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2023-12-15 (COMP) |
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