論文の概要: A New Qubits Mapping Mechanism for Multi-programming Quantum Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.12854v1
- Date: Mon, 27 Apr 2020 15:08:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-22 00:10:57.602334
- Title: A New Qubits Mapping Mechanism for Multi-programming Quantum Computing
- Title（参考訳）: マルチプログラミング量子コンピューティングのための新しいQubitsマッピング機構
- Authors: Lei Liu, Xinglei Dou
- Abstract要約: 本稿では,並列量子プログラムを量子チップ上にマッピングする手法を提案する。
1つ目はCommunity Detection Assisted Partition (CDAP)アルゴリズムで、並列量子プログラムの物理量子ビットを分割する。
2つ目は、プログラム間SWAP操作によるSWAPオーバーヘッドの低減を可能にするX-SWAPスキームである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4522001791328885
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: For a specific quantum chip, multi-programming helps to improve overall
throughput and resource utilization. However, the previous solutions for
mapping multiple programs onto a quantum chip often lead to resource
under-utilization, high error rate and low fidelity. In this paper, we propose
a new approach to map concurrent quantum programs. Our approach has three
critical components. The first one is the Community Detection Assisted
Partition (CDAP) algorithm, which partitions physical qubits for concurrent
quantum programs by considering both physical typology and the error rates,
avoiding the waste of robust resources. The second one is the X-SWAP scheme
that enables inter-program SWAP operations to reduce the SWAP overheads.
Finally, we propose a compilation task scheduling framework, which dynamically
selects concurrent quantum programs to be executed based on estimated fidelity,
increasing the throughput of the quantum computer. We evaluate our work on
publicly available quantum computer IBMQ16 and a simulated quantum chip IBMQ20.
Our work outperforms the previous solution on multi-programming in both
fidelity and SWAP overheads by 12.0% and 11.1%, respectively.
- Abstract（参考訳）: 特定の量子チップの場合、マルチプログラミングは全体的なスループットとリソース利用を改善するのに役立つ。
しかし、複数のプログラムを量子チップにマッピングする以前のソリューションは、しばしばリソースの低利用率、高いエラー率、低い忠実度につながる。
本稿では,並列量子プログラムをマッピングする新しい手法を提案する。
私たちのアプローチには3つの重要な要素があります。
ひとつは community detection assisted partition (cdap) アルゴリズムで、物理的タイポロジーとエラー率の両方を考慮して並列量子プログラムの物理量子ビットを分割し、堅牢なリソースの浪費を回避する。
2つ目は、プログラム間SWAP操作によるSWAPオーバーヘッドの低減を可能にするX-SWAPスキームである。
最後に,推定忠実性に基づいて実行すべき並列量子プログラムを動的に選択し,量子コンピュータのスループットを増加させるコンパイルタスクスケジューリングフレームワークを提案する。
我々は,利用可能な量子コンピュータ IBMQ16 とシミュレーション量子チップ IBMQ20 について検討した。
我々の研究は、忠実度とSWAPのオーバーヘッドをそれぞれ12.0%と11.1%に改善した。
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