Circuit cutting is a promising technique that leverages both quantum and classical computational resources, enabling the practical execution of large quantum circuits on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) hardware. Recent approaches typically focus exclusively on either gate cuts or wire cuts, modeling quantum circuits as graphs. However, identifying optimal cutting locations using this representation often results in prohibitively high computational complexity, especially under realistic hardware constraints. In this paper, we introduce CIFOLD, a novel graph-based framework that exploits repetitive modular structures inherent in quantum algorithms, significantly enhancing the scalability and efficiency of circuit cutting. Our approach systematically folds quantum circuits into compact meta-graphs by identifying and merging common gate sequences across entangled qubits, dramatically simplifying subsequent partitioning tasks. We define folding factor and variance to quantify circuit compression and ensure balanced folding. Using these condensed representations, CIFOLD precisely identifies cut locations without exhaustive global graph searches. We perform extensive experiments, comparing CIFOLD with state-of-the-art circuit-cutting techniques. Results demonstrate that CIFOLD achieves superior partition quality and computational efficiency, reducing the number of required cuts by an average of 31.6% and lowering the sampling overhead substantially by 3.55*10^9. Our findings illustrate that CIFOLD represents a significant advancement toward scalable quantum circuit cutting.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
23+阅读 · 2021年7月5日
【上海交大】<操作系统> 2021课程,附课件
专知会员服务
42+阅读 · 2021年4月3日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
工行基于MySQL构建分布式架构的转型之路
炼数成金订阅号
15+阅读 · 2019年5月16日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
CCCF专栏文章:人机共融智能
中国计算机学会
15+阅读 · 2017年12月21日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
具身AI安全综述:风险、攻击与防御
专知会员服务
2+阅读 · 今天12:02
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
16+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
相关VIP内容
专知会员服务
23+阅读 · 2021年7月5日
【上海交大】<操作系统> 2021课程,附课件
专知会员服务
42+阅读 · 2021年4月3日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
工行基于MySQL构建分布式架构的转型之路
炼数成金订阅号
15+阅读 · 2019年5月16日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
CCCF专栏文章:人机共融智能
中国计算机学会
15+阅读 · 2017年12月21日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员