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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/98651| 標題: | 以一體化包立旋轉合成法降低基於運算表之量子電路最佳化流程中之雙量子邏輯閘增量 Unified Pauli-Rotation Synthesis for Relieving CX-Count Overhead in Tableau-Based Quantum Circuit Optimization Flow |
| 作者: | 郭亦翔 Y i-Hsiang Kuo |
| 指導教授: | 黃鐘揚 Chung-Yang Huang |
| 關鍵字: | 量子計算,量子電路最佳化,穩定子運算表,包立旋轉運算表,MST 啟發式演算法, Quantum Computing,Quantum Circuit Optimization,Stabilizer Tableau,Pauli Rotation Tableau,MST-based Heuristic, |
| 出版年 : | 2025 |
| 學位: | 碩士 |
| 摘要: | 運算表(Tableau)是一種廣泛應用於量子電路最佳化技術的基礎表示方式,不僅支援相位合併策略,亦可應用於相位多項式最佳化方法,進一步降低小角度旋轉閘的使用量。然而,此類方法在合成階段常將運算表拆解為多個區段處理,導致額外的雙量子位元閘(如 CX)被引入,進而造成顯著的閘數開銷。 為了解決此問題,我們提出一種統一式的包立旋轉運算表合成技術,將分散的運算表區段整合為單一結構,並採用一種全域考量雙量子位元閘成本的合成方法,有效降低額外的 CX 閘使用。實驗結果顯示,相較於現有的技術,我們的方法在不同基準電路上分別可減少 45.93% 與 32.10% 的雙量子位元閘數量。 Tableau representations serve as a widely applicable foundation for various quantum circuit optimization (QCO) techniques, supporting not only phase-merging strategies but also phase-polynomial-like optimization methods that enable further T-count reduction. However, by decomposing the tableau into separate pieces, such methods often introduce redundant double-qubit gates—such as CXs—during synthesis, resulting in substantial CX-count overhead. To address this, we propose a unified Pauli-rotation synthesis technique that merges fragmented tableau pieces into a single structure and employs a CX-efficient holistic synthesis method. This approach significantly mitigates redundant CX gates during synthesis. Experimental results show that our method reduces CX count by 45.93% and 32.10% compared to state-of-the-art techniques across different benchmark sets. |
| URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/98651 |
| DOI: | 10.6342/NTU202503794 |
| 全文授權: | 同意授權(限校園內公開) |
| 電子全文公開日期: | 2030-08-04 |
| 顯示於系所單位: | 電子工程學研究所 |
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