@techreport{oai:ipsj.ixsq.nii.ac.jp:00228560,
 author = {浜口, 広樹 and 浜田, 航宇 and 吉岡, 信行 and Hiroki, Hamaguchi and Kou, Hamada and Nobuyuki, Yoshioka},
 issue = {12},
 month = {Oct},
 note = {Robustness of Magic（RoM）とは，魔法状態の多寡によって量子状態の古典計算複雑性を特徴づける量の一つである．本稿では，その RoM を効率的に求める新しい様々なアルゴリズムを提案する．従来は一般の場合に 5 量子ビットが数値的な限界とされてきたが，内積による問題の簡略化や列生成法と強双対定理を用いて，7 量子ビット程度まで RoM の最適性を保証しながら効率的に計算した．また，高速アダマール変換を用いた 14 量子ビット程度まで動作する近似アルゴリズムを考案した．さらに，それら手法と RoM の一般的な性質などを合わせて用いることで，テンソル積の構造を持つ量子状態に対しても，対称性などに着目して従来手法の拡張を行った．これらの手法などは RoM のみに限らず，いくつかのスタビライザー状態に関する量の計算にも応用が可能となる．, Robustness of Magic (RoM) is a metric for quasi-probabilistic decomposition of a quantum state into stabilizer states. In this paper, we propose various new algorithms for efficiently calculating the RoM. While the numerical limit for exact evaluation of the RoM has conventionally been up to 5 qubits for the general quantum states, we have efficiently computed RoM up to 7 qubits with guaranteed optimality, by utilizing novel techniques based on inner products and column generation. Furthermore, we have developed an approximation algorithm that works up to around 14 qubits using fast Walsh-Hadamard transform. We also develop an efficient approximation algorithm for tensor products of single quantum states, and find that we may compute the RoM up to 15 qubits or so. We envision that our methods can be applied not only to RoM but also to the computation of other resource measures related to stabilizer, entanglement, error mitigation, among others.},
 title = {魔法状態評価の大規模化に向けた効率的アルゴリズム},
 year = {2023}
}