論文の概要: Highly optimized quantum circuits synthesized via data-flow engines

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07685v2
• Date: Tue, 13 Dec 2022 11:50:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 06:42:09.569581
• Title: Highly optimized quantum circuits synthesized via data-flow engines
• Title（参考訳）: データフローエンジンによる高最適化量子回路
• Authors: Peter Rakyta, Gregory Morse, Jakab N\'adori, Zita Majnay-Tak\'acs, Oskar Mencer, Zolt\'an Zimbor\'as
• Abstract要約: 本研究では、FPGA(Field Programmable Gate Array)ベースのデータフローエンジン(DFE)を用いて、可変量子コンパイラをスケールアップし、最大9ドルの量子ビットプログラムを合成する。 QISKITパッケージを用いたベンチマークでは,SQUANDERパッケージ(DFEアクセラレータサポート付き)が生成する回路の深さは平均97%以下であった。
• 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: The formulation of quantum programs in terms of the fewest number of gate operations is crucial to retrieve meaningful results from the noisy quantum processors accessible these days. In this work, we demonstrate a use-case for Field Programmable Gate Array (FPGA) based data-flow engines (DFEs) to scale up variational quantum compilers to synthesize circuits up to $9$-qubit programs.This gate decomposer utilizes a newly developed DFE quantum computer simulator that is designed to simulate arbitrary quantum circuit consisting of single qubit rotations and controlled two-qubit gates on FPGA chips. In our benchmark with the QISKIT package, the depth of the circuits produced by the SQUANDER package (with the DFE accelerator support) were less by $97\%$ on average, while the fidelity of the circuits was still close to unity up to an error of $\sim10^{-4}$.
• Abstract（参考訳）: 最少数のゲート演算による量子プログラムの定式化は、近年アクセス可能なノイズ量子プロセッサから有意義な結果を得るために重要である。 本研究では、FPGA(Field Programmable Gate Array)ベースのデータフローエンジン(DFE)を用いて、可変量子コンパイラをスケールアップし、最大9ドルの量子ビットプログラムまで回路を合成する。このゲートデコンポザは、FPGAチップ上の単一キュービット回転からなる任意の量子回路をシミュレートし、2キュービットゲートを制御するように設計された、新しく開発されたDFE量子コンピュータシミュレータを利用する。 QISKITパッケージを用いたベンチマークでは,SQUANDERパッケージ(DFEアクセラレータサポート付き)が生成する回路の深さは平均で9,7 %以下であったが,回路の忠実度は最大で$\sim10^{-4}の誤差に近かった。

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