論文の概要: Efficient CNOT Synthesis for NISQ Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.06760v1
• Date: Thu, 12 Nov 2020 15:13:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-24 07:18:29.228255
• Title: Efficient CNOT Synthesis for NISQ Devices
• Title（参考訳）: NISQデバイスのための効率的なCNOT合成
• Authors: Yao Tang
• Abstract要約: ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)の時代、実際の量子デバイス上で量子アルゴリズムを実行することは、ユニークな課題に直面している。 この問題を解決するために,トークン還元法と呼ばれるCNOT合成法を提案する。 我々のアルゴリズムは、テストされた全ての量子アーキテクチャにおいて、最も広くアクセス可能なアルゴリズムよりも一貫して優れています。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0152838128195467
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the era of noisy intermediate-scale quantum (NISQ), executing quantum algorithms on actual quantum devices faces unique challenges. One such challenge is that quantum devices in this era have restricted connectivity: quantum gates are allowed to act only on specific pairs of physical qubits. For this reason, a quantum circuit needs to go through a compiling process called qubit routing before it can be executed on a quantum computer. In this study, we propose a CNOT synthesis method called the token reduction method to solve this problem. The token reduction method works for all quantum computers whose architecture is represented by connected graphs. A major difference between our method and the existing ones is that our method synthesizes a circuit to an output qubit mapping that might be different from the input qubit mapping. The final mapping for the synthesis is determined dynamically during the synthesis process. Results showed that our algorithm consistently outperforms the best publicly accessible algorithm for all of the tested quantum architectures.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)の時代、実際の量子デバイス上で量子アルゴリズムを実行することは、ユニークな課題に直面している。 そのような課題の1つは、この時代の量子デバイスは接続性が制限されていることである。 このため、量子回路は量子コンピュータ上で実行される前に量子ビットルーティングと呼ばれるコンパイルプロセスを実行する必要がある。 本研究では,この問題を解決するためにトークン削減法と呼ばれるcnot合成法を提案する。 トークン還元法は、アーキテクチャが連結グラフで表される全ての量子コンピュータで機能する。 提案手法と既存手法の主な違いは,入力量子ビットマッピングと異なる可能性のある出力量子ビットマッピングに回路を合成することである。 合成の最終マッピングは合成過程中に動的に決定される。 その結果,本アルゴリズムは,すべての量子アーキテクチャにおいて,最も一般にアクセス可能なアルゴリズムを一貫して上回っていることがわかった。

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