論文の概要: Efficient Quantum Circuit Design with a Standard Cell Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.04990v2
- Date: Sat, 13 Jan 2024 14:30:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 03:57:07.136834
- Title: Efficient Quantum Circuit Design with a Standard Cell Approach
- Title（参考訳）: 標準セルアプローチによる効率的な量子回路設計
- Authors: Evan E. Dobbs, Joseph S. Friedman, Alexandru Paler
- Abstract要約: 従来の回路設計から借用した標準セルアプローチを用いて量子回路を設計する。
私たちの標準セルは汎用的で、あらゆる種類の量子回路で使用できます。
我々は、レイアウト対応ルーティングをサポートする標準セルが、量子回路コンパイルのための非常に大規模な方法への道を開くことを結論付けている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.88310438099143
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We design quantum circuits by using the standard cell approach borrowed from
classical circuit design, which can speed-up the layout of circuits with a
regular structure. Our standard cells are general and can be used for all types
of quantum circuits: error-corrected or not. The standard cell approach enable
the formulation of layout-aware routing algorithms. Herein, we use cubic
standard cells for Toffoli gates and, starting from a 3D architecture, we
design a multiplication circuit. We present evidence that, when compared with
automatic routing methods, our layout-aware routers are significantly faster
and achieve shallower 3D circuits (by at least 2.5x) and with a lower routing
cost. Additionally, our co-design approach can be used to estimate the
resources necessary for a quantum computation without using complex compilation
methods. We conclude that standard cells, with the support of layout-aware
routing, pave the way to very large scale methods for quantum circuit
compilation.
- Abstract（参考訳）: 従来の回路設計から借用した標準セルアプローチを用いて量子回路を設計し,回路のレイアウトを正規構造で高速化する。
私たちの標準セルは一般的なもので、あらゆるタイプの量子回路で使用できます。
標準セルアプローチはレイアウト認識ルーティングアルゴリズムの定式化を可能にする。
ここで、私たちは toffoli ゲートに立方体標準セルを使用し、3d アーキテクチャから始め、乗算回路を設計します。
自動ルーティング方式と比較すると,レイアウト認識型ルータは大幅に高速化し,より浅い3d回路(少なくとも2.5倍)を実現し,ルーティングコストの低減が期待できる。
さらに,提案手法は,複雑なコンパイル手法を用いることなく,量子計算に必要なリソースを推定するために用いることができる。
我々は、レイアウト対応のルーティングをサポートする標準セルは、量子回路コンパイルのための非常に大規模なメソッドへの道を開くと結論づけた。
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