| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2026-11-05 13:10
［ポスター講演］Clifford-U構造の量子回路に対する効率的な等価性検証
○坂本大祐（阪大）・内藤壮俊（東大）・森 雄生・御手洗光祐（阪大） |
| 抄録 |
（和） |
本研究では，量子回路の構造を限定することで，高速な等価性検証を行うアルゴリズムを提案する．量子回路の等価性検証は，量子コンパイラの正当性や回路最適化の検証において重要であるが，一般には膨大な計算量を要する．そこで， Clifford ゲートの層と任意の 1 量子ビットユニタリが交互に並んだ回路に着目し，比較する 2 回路で 1 量子ビットユニタリを共有している場合を考える． そして， 1 量子ビットユニタリへの Pauli 演算子の代入と Clifford ゲートでの伝播を利用し， この回路の等価性検証が量子ビット数 $n$ とゲート総数 $g$ に対して $O(ng)$時間で実行できることを示す．また，既存手法との数値比較によりその性能を評価する．この手法により，コンパイラの動作確認や最適化パスの発見に貢献すると考えられる． |
| （英） |
In this paper, we propose an efficient equivalence-checking algorithm for a restricted class of quantum circuits. Quantum circuit equivalence checking is essential for validating quantum compilers and circuit optimizations, but it is generally computationally expensive. We consider circuits in which Clifford layers alternate with arbitrary single-qubit unitaries, with the single-qubit unitaries shared between the two circuits being compared. By substituting Pauli operators for the single-qubit unitaries and tracking their propagation through the Clifford layers, we show that equivalence can be checked in $O(ng)$ time, where $n$ is the number of qubits and $g$ is the total gate count. We also evaluate its performance numerically against an existing method, demonstrating its potential for compiler validation and the discovery of circuit optimization passes. |
| キーワード |
（和） |
量子回路 / 等価性検証 / Cliffordゲート / Stabilizer方式 / パラメータ付き量子回路 / 量子コンパイラ / / |
| （英） |
quantum circuits / equivalence checking / Clifford gates / Stabilizer formalism / parameterized quantum circuits / quantum compilers / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
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| 発行日 |
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| ISSN |
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| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
QIT |
| 開催期間 |
2026-11-04 - 2026-11-06 |
| 開催地（和） |
立命館大学（大阪いばらきキャンパス） |
| 開催地（英） |
Ritsumeikan University |
| テーマ（和） |
量子情報，一般 |
| テーマ（英） |
Quantum Information |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
QIT |
| 会議コード |
2026-11-QIT |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
Clifford-U構造の量子回路に対する効率的な等価性検証 |
| サブタイトル（和） |
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| タイトル（英） |
Efficient equivalence checking of Clifford-U circuits with shared single-qubit unitaries |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
量子回路 / quantum circuits |
| キーワード(2)（和/英） |
等価性検証 / equivalence checking |
| キーワード(3)（和/英） |
Cliffordゲート / Clifford gates |
| キーワード(4)（和/英） |
Stabilizer方式 / Stabilizer formalism |
| キーワード(5)（和/英） |
パラメータ付き量子回路 / parameterized quantum circuits |
| キーワード(6)（和/英） |
量子コンパイラ / quantum compilers |
| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
坂本 大祐 / Daisuke Sakamoto / サカモト ダイスケ |
| 第1著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
The University of Osaka (略称： UOsaka) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
内藤 壮俊 / Soshun Naito / ナイトウ ソウシュン |
| 第2著者 所属（和/英） |
東京大学 (略称： 東大)
The University of Tokyo (略称： UTokyo) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
森 雄生 / Yusei Mori / モリ ユウセイ |
| 第3著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
The University of Osaka (略称： UOsaka) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
御手洗 光祐 / Kosuke Mitarai / ミタライ コウスケ |
| 第4著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
The University of Osaka (略称： UOsaka) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第5著者 所属（和/英） |
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| 第36著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2026-11-05 13:10:00 |
| 発表時間 |
90分 |
| 申込先研究会 |
QIT |
| 資料番号 |
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| 巻番号（vol） |
vol. |
| 号番号（no） |
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| ページ範囲 |
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| 発行日 |
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