論文の概要: String Abstractions for Qubit Mapping

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.03716v1
• Date: Fri, 5 Nov 2021 20:07:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-09 02:05:40.395742
• Title: String Abstractions for Qubit Mapping
• Title（参考訳）: ビットマッピングのための文字列抽象化
• Authors: Blake Gerard and Martin Kong
• Abstract要約: そこで本研究では,新しいqubitマッピング手法であるstring-based qubit mappingを提案する。 鍵となる洞察は、アクセスされた量子ビット対の非重複の長い繰り返しに現れる論理的量子ビットのマッピングを優先順位付けすることである。 新たなマッピング方式を2つの量子コンパイラと2つのデバイストポロジと比較する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: One of the key compilation steps in Quantum Computing (QC) is to determine an initial logical to physical mapping of the qubits used in a quantum circuit. The impact of the starting qubit layout can vastly affect later scheduling and placement decisions of QASM operations, yielding higher values on critical performance metrics (gate count and circuit depth) as a result of quantum compilers introducing SWAP operations to meet the underlying physical neighboring and connectivity constraints of the quantum device. In this paper we introduce a novel qubit mapping approach, string-based qubit mapping. The key insight is to prioritize the mapping of logical qubits that appear in longest repeating non-overlapping substrings of qubit pairs accessed. This mapping method is complemented by allocating qubits according to their global frequency usage. We evaluate and compare our new mapping scheme against two quantum compilers (QISKIT and TKET) and two device topologies, the IBM Manhattan (65 qubits) and the IBM Kolkata (27 qubits). Our results demonstrate that combining both mapping mechanisms often achieve better results than either one individually, allowing us to best QISKIT and TKET baselines, yielding between 13% and 17% average improvement in several group sizes, up to 32% circuit depth reduction and 63% gate volume improvement.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティング(QC)における重要なコンパイルステップの1つは、量子回路で使用される量子ビットの初期論理と物理マッピングを決定することである。 開始キュービットレイアウトの影響は、QASM演算の後のスケジューリングと配置決定に大きく影響し、量子装置の物理近傍および接続制約を満たすためにSWAP演算を導入した量子コンパイラーの結果として、重要な性能指標(ゲート数と回路深さ)のより高い値が得られる。 本稿では,新しいqubitマッピング手法であるstring-based qubit mappingを提案する。 鍵となる洞察は、アクセスされたキュービットペアの長い重複しないサブストリングに現れる論理キュービットのマッピングを優先することである。 このマッピング方法は、そのグローバル周波数使用量に応じて量子ビットを割り当てることで補完される。 我々は,2つの量子コンパイラ (QISKIT と TKET) と2つのデバイストポロジである IBM Manhattan (65 qubits) と IBM Kolkata (27 qubits) を比較し,比較した。 その結果,2つのマッピング機構を組み合わせると,それぞれ1つのベースラインよりも良い結果が得られ,qiskit と tket のベースラインが13%から17%に向上し,最大32%の回路深度削減と63%のゲートボリューム改善が得られた。

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