論文の概要: AccQOC: Accelerating Quantum Optimal Control Based Pulse Generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.00376v1
• Date: Sun, 1 Mar 2020 01:27:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-01 03:44:02.966527
• Title: AccQOC: Accelerating Quantum Optimal Control Based Pulse Generation
• Title（参考訳）: AccQOC: 量子最適制御に基づくパルス生成の高速化
• Authors: Jinglei Cheng, Haoqing Deng and Xuehai Qian
• Abstract要約: AccQOCは、QOC(Quantum Optimal Control)を用いたゲート群をパルスに変換するための、包括的な静的/動的ハイブリッドワークフローである。 その結果、MST 9.88xコンパイルの高速化は、各グループの標準コンパイルと比較して、ゲートベースのコンパイルに比べて平均2.43倍の遅延低減を維持した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.78762347997002
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the last decades, we have witnessed the rapid growth of Quantum Computing. In the current Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) era, the capability of a quantum machine is limited by the decoherence time, gate fidelity and the number of Qubits. Current quantum computing applications are far from the real "quantum supremacy" due to the fragile physical Qubits, which can only be entangled for a few microseconds. Recent works use quantum optimal control to reduce the latency of quantum circuits, thereby effectively increasing quantum volume. However, the key challenge of this technique is the large overhead due to long compilation time. In this paper, we propose AccQOC, a comprehensive static/dynamic hybrid workflow to transform gate groups (equivalent to matrices) to pulses using QOC (Quantum Optimal Control) with a reasonable compilation time budget. AccQOC is composed of static pre-compilation and accelerated dynamic compilation. With the methodology of AccQOC, we reached a balanced point of compilation time and overall latency. The results show that accelerated compilation based on MST achieves 9.88x compilation speedup compared to the standard compilation of each group while maintaining an average 2.43x latency reduction compared with gate-based compilation.
• Abstract（参考訳）: 過去数十年間、量子コンピューティングの急速な成長を目の当たりにしてきた。 現在のノイズ中間スケール量子(NISQ)時代には、量子マシンの能力はデコヒーレンス時間、ゲート忠実度、Qubitsの数によって制限される。 現在の量子コンピューティングアプリケーションは、数マイクロ秒間だけ絡み合える脆弱な物理Qubitsのため、真の「量子超越性」とは程遠い。 最近の研究は量子回路のレイテンシを減らすために量子最適制御を使い、量子体積を効果的に増加させている。 しかし、このテクニックの重要な課題は、長いコンパイル時間による大きなオーバーヘッドである。 本稿では,qoc(量子最適制御)を用いてゲート群(行列に相当)をパルスに変換する,包括的な静的/動的ハイブリッドワークフローであるaccqocを提案する。 AccQOCは静的プリコンパイルと動的コンパイルの高速化で構成されている。 AccQOCの方法論では、コンパイル時間と全体的なレイテンシのバランスのとれたポイントに達しました。 その結果、MSTに基づく高速化コンパイルは、各グループの標準コンパイルと比較して9.88倍の高速化を実現し、ゲートベースのコンパイルに比べて平均2.43倍のレイテンシ低減を実現した。

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