論文の概要: Optimal qubit assignment and routing via integer programming

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.06446v3
• Date: Mon, 26 Jul 2021 02:35:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-26 23:31:39.805273
• Title: Optimal qubit assignment and routing via integer programming
• Title（参考訳）: 整数プログラミングによる最適量子ビット割り当てとルーティング
• Authors: Giacomo Nannicini, Lev S Bishop, Oktay Gunluk, Petar Jurcevic
• Abstract要約: 論理量子回路を2ビット接続に制限のあるハードウェアにマッピングする問題を考察する。 我々はこの問題を2変数のネットワークフロー定式化を用いて整数線形プログラムとしてモデル化する。 本稿では,回路の忠実度,全深度,クロストークの尺度などのコスト関数について考察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.22940141855172028
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider the problem of mapping a logical quantum circuit onto a given hardware with limited two-qubit connectivity. We model this problem as an integer linear program, using a network flow formulation with binary variables that includes the initial allocation of qubits and their routing. We consider several cost functions: an approximation of the fidelity of the circuit, its total depth, and a measure of cross-talk, all of which can be incorporated in the model. Numerical experiments on synthetic data and different hardware topologies indicate that the error rate and depth can be optimized simultaneously without significant loss. We test our algorithm on a large number of quantum volume circuits, optimizing for error rate and depth; our algorithm significantly reduces the number of CNOTs compared to Qiskit's default transpiler SABRE, and produces circuits that, when executed on hardware, exhibit higher fidelity.
• Abstract（参考訳）: 論理量子回路を2ビット接続に制限のあるハードウェアにマッピングする問題を考察する。 我々はこの問題を整数線形プログラムとしてモデル化し、キュービットの初期割り当てとそのルーティングを含むバイナリ変数を用いたネットワークフローの定式化を行う。 本稿では,回路の忠実度,全深度,クロストークの尺度などのコスト関数をモデルに組み込む。 合成データと異なるハードウェアトポロジーに関する数値実験は、誤差率と深さを大きな損失なく同時に最適化できることを示唆している。 我々のアルゴリズムは、QiskitのデフォルトトランスパイラSABREと比較してCNOTの数を著しく削減し、ハードウェア上で実行すると高い忠実度を示す回路を生成する。

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