論文の概要: Characterizing Qubit Traffic of a Quantum Intranet aiming at Modular Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.00126v1
• Date: Wed, 31 Aug 2022 21:33:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-28 08:58:09.600158
• Title: Characterizing Qubit Traffic of a Quantum Intranet aiming at Modular Quantum Computers
• Title（参考訳）: モジュラー量子コンピュータに向けた量子イントラネットの量子ビットトラフィックの特徴付け
• Authors: Santiago Rodrigo, Domenico Span\`o, Medina Bandic, Sergi Abadal, Hans van Someren, Anabel Ovide, Sebastian Feld, Carmen G. Almudever, Eduard Alarc\'on
• Abstract要約: 量子コアプロセッサは、量子コンピュータのスケーラビリティの究極の解決策として考えられている。 本稿では,マルチチップ相互接続型量子コンピュータで動作する量子回路の時間的特性評価を行う手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8602413562219944
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum many-core processors are envisioned as the ultimate solution for the scalability of quantum computers. Based upon Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) chips interconnected in a sort of quantum intranet, they enable large algorithms to be executed on current and close future technology. In order to optimize such architectures, it is crucial to develop tools that allow specific design space explorations. To this aim, in this paper we present a technique to perform a spatio-temporal characterization of quantum circuits running in multi-chip quantum computers. Specifically, we focus on the analysis of the qubit traffic resulting from operations that involve qubits residing in different cores, and hence quantum communication across chips, while also giving importance to the amount of intra-core operations that occur in between those communications. Using specific multi-core performance metrics and a complete set of benchmarks, our analysis showcases the opportunities that the proposed approach may provide to guide the design of multi-core quantum computers and their interconnects.
• Abstract（参考訳）: 量子多コアプロセッサは、量子コンピュータのスケーラビリティの究極のソリューションとして想定されている。 Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ)チップを量子イントラネットの一種に相互接続することで、現在および近未来の技術で大規模アルゴリズムの実行を可能にする。 このようなアーキテクチャを最適化するには、特定の設計空間の探索を可能にするツールを開発することが不可欠である。 そこで本研究では,マルチチップ量子コンピュータで動作する量子回路の時空間特性評価を行う手法を提案する。 具体的には、異なるコアにキュービットを配置し、チップ間の量子通信を行うオペレーションから生じるキュービットトラフィックの分析に重点を置いており、その通信間で発生するコア内操作の量にも重点を置いている。 本稿では,特定のマルチコア性能指標とベンチマークの完全なセットを用いて,提案手法がマルチコア量子コンピュータとその相互接続設計の指針となる可能性を示す。

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