論文の概要: Optimized compiler for Distributed Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14139v1
• Date: Tue, 28 Dec 2021 13:37:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-03 01:45:18.635969
• Title: Optimized compiler for Distributed Quantum Computing
• Title（参考訳）: 分散量子コンピューティングのための最適化コンパイラ
• Authors: Daniele Cuomo, Marcello Caleffi, Kevin Krsulich, Filippo Tramonto, Gabriele Agliardi, Enrico Prati, Angela Sara Cacciapuoti
• Abstract要約: 我々は、実行時の最小化とリソース使用量を組み合わせた最適化問題をモデル化する。 具体的には、パラメータが時間的地平線を表すパラメトリックIPPの定式化を提供する。 入力された回路を操作する述語を導入し,テレゲートのタスクを並列化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.172201569251684
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Practical distributed quantum computing requires the development of efficient compilers, able to make quantum circuits compatible with some given hardware constraints. This problem is known to be tough, even for local computing. Here, we address it on distributed architectures. As generally assumed in this scenario, telegates represent the fundamental remote (inter-processor) operations. Each telegate consists of several tasks: i) entanglement generation and distribution, ii) local operations, and iii) classical communications. Entanglement generations and distribution is an expensive resource, as it is time-consuming and fault-prone. To mitigate its impact, we model an optimization problem that combines running-time minimization with the usage of that resource. Specifically, we provide a parametric ILP formulation, where the parameter denotes a time horizon (or time availability); the objective function count the number of used resources. To minimize the time, a binary search solves the subject ILP by iterating over the parameter. Ultimately, to enhance the solution space, we extend the formulation, by introducing a predicate that manipulates the circuit given in input and parallelizes telegates' tasks.
• Abstract（参考訳）: 実用的な分散量子コンピューティングは効率的なコンパイラの開発を必要とし、与えられたハードウェア制約に量子回路を適合させることができる。 この問題は、ローカルコンピューティングでも難しいことが知られている。 ここでは、分散アーキテクチャについて論じます。 このシナリオで一般的に仮定されるように、テレゲートは基本的なリモート(インタープロセッサ)操作を表す。 各テレゲートはいくつかのタスクから構成される。 一 絡み合いの発生及び分布 二 地方事業、及び iii) 古典的コミュニケーション。 絡み合いの世代と分布は、時間と欠点が伴うため、高価な資源である。 その影響を軽減するため、実行時の最小化とリソースの使用を組み合わせる最適化問題をモデル化する。 具体的には、パラメータが時間軸(または時間可用性)を表すパラメトリック ilp 式を提供し、目的関数は使用するリソースの数をカウントする。 時間を最小限に抑えるために、二項探索はパラメータを反復することで被写体ILPを解く。 最終的に、解空間を強化するために、入力された回路を操作する述語を導入し、テレゲートのタスクを並列化する。

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