量子回路マッピングの最適化

抄録

近年の量子コンピューターのハードウェア技術の進展により、誤り耐性はなく量子ビット数も中小規模ではあるが、実在する量子コンピューター上で量子アルゴリズムを実行できる時代が到来した。一般に量子アルゴリズムを実装した量子プログラムを量子コンピューター上で実行するためには量子回路にコンパイルする必要があるが、その際、量子コンピュータの物理的制約を満たすために、中間生成した量子回路を物理的に実行可能な等価な量子回路に変換する必要がある。そのような変換は量子回路マッピングと呼ばれ、変換時に追加する量子ゲートの数を抑えることが求められる。本研究では追加ゲート数の最小化を目的とする量子回路マッピングの最適化問題に対して、量子ゲートの可換則を考慮した新しい定式化を与えると共にその定式化に基づく厳密解法を提案する。