論文の概要: Interaction graph-based profiling of quantum benchmarks for improving
quantum circuit mapping techniques
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.06640v1
- Date: Tue, 13 Dec 2022 15:24:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 15:06:30.021635
- Title: Interaction graph-based profiling of quantum benchmarks for improving
quantum circuit mapping techniques
- Title（参考訳）: 相互作用グラフに基づく量子ベンチマークのプロファイリングによる量子回路マッピング技術の改善
- Authors: Medina Bandi\'c, Carmen G. Almudever, Sebastian Feld
- Abstract要約: 本稿では、量子回路の構造を探索し、量子デバイス上で実行される場合の成功率について考察する。
我々は、対応する量子ビット相互作用グラフからグラフ理論に基づく特性を抽出することにより、多数の量子回路を特徴付けてきた。
この特徴付けは、量子回路とその構造を詳細に解析し、類似性に基づいてグループ化するのに役立つ。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3496450124792878
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum circuits are widely used for benchmarking quantum computers and
therefore crucial for the development and improvement of full-stack quantum
computing systems. To execute such circuits on a given quantum processor, they
have to be modified to comply with its physical constraints. That process is
done during the compilation phase and known as mapping of quantum circuits. The
result of the mapping procedure is highly dependent not only on the hardware
constraints, but also on the properties of the circuit itself. In this paper,
we propose to explore the structure of quantum circuits to get detailed
insights into their success rate when being executed on a given quantum device
while using a specific compilation technique. To this purpose, we have
characterized a large body of quantum circuits by extracting graph theory-based
properties from their corresponding qubit interaction graphs and afterwards
clustered them based on those and other commonly used circuit-describing
parameters. This characterization will help i) to perform an in-depth analysis
of quantum circuits and their structure and group them based on similarities;
ii) to better understand and compare the mapping performance when run on a
quantum processor and, later on, iii) to develop mapping techniques that use
information from both, algorithms and quantum devices. Our simulation results
show a clear correlation between interaction graph-based parameters as well as
clusters of circuits with their mapping performance metrics when considering
the constraints of a Surface-97 processor, as well as of IBM-53 Rochester and
Aspen-16 devices. In addition to that, we provide an up-to-date collection of
quantum circuits and algorithms taken from well-known sources with the goal of
having an all-gathering, easy-to-use, categorized and characterized benchmark
set available for the quantum computing community.
- Abstract（参考訳）: 量子回路は量子コンピュータのベンチマークに広く使われているため、フルスタック量子コンピューティングシステムの開発と改善に不可欠である。
与えられた量子プロセッサ上でそのような回路を実行するには、物理的制約に従わなければならない。
このプロセスはコンパイル段階で行われ、量子回路のマッピングとして知られている。
マッピング手順の結果は、ハードウェアの制約だけでなく、回路自体の性質にも強く依存する。
本稿では、特定のコンパイル技術を用いて、与えられた量子デバイス上で実行される場合の成功率に関する詳細な洞察を得るために、量子回路の構造を探索する。
この目的のために、対応する量子ビット相互作用グラフからグラフ理論に基づく特性を抽出し、それと他の一般的な回路記述パラメータに基づいてそれらをクラスタ化することで、量子回路を特徴付ける。
この特徴付けは
一 量子回路及びその構造を詳細に解析し、類似性に基づいてグループ化すること。
二 量子プロセッサ上での実行時のマッピング性能をよりよく理解し比較し、後から比較すること。
三 アルゴリズムと量子デバイスの両方からの情報を利用するマッピング技術を開発すること。
シミュレーションの結果,surface-97プロセッサとibm-53 rochesterおよびaspen-16デバイスの制約を考慮した場合,相互作用グラフに基づくパラメータと回路クラスタのマッピング性能指標との間に明確な相関が認められた。
さらに、量子コンピューティングコミュニティで利用可能な、完全収集、使いやすく、分類され、特徴付けられたベンチマークセットを持つことを目標に、よく知られた情報源から取得した量子回路とアルゴリズムの最新のコレクションを提供する。
関連論文リスト
- Redesign Quantum Circuits on Quantum Hardware Device [6.627541720714792]
量子ハードウェア上での大規模量子回路の再設計を可能にする新しいアーキテクチャを提案する。
具体的には、このアーキテクチャを(非)パラメータ化回路の等価性チェックを含む、回路最適化における3つの重要な応用に適用する。
提案手法の有効性は,従来のコンピュータと現在のNISQハードウェアの両方で実装された,これらのアプリケーションの優れた成果によって実証される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-30T12:05:09Z) - Profiling quantum circuits for their efficient execution on single- and multi-core architectures [1.7340157845783293]
本研究では,量子ビット相互作用グラフとゲート依存性グラフから抽出したグラフ理論に基づくメトリクスを紹介する。
量子ビット相互作用とゲート依存性グラフの両方に根ざしたパラメータ間の接続と、量子回路マッピングのパフォーマンス指標を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-17T15:08:50Z) - Lightcone Bounds for Quantum Circuit Mapping via Uncomplexity [1.0360348400670518]
デバイス上で量子回路を実行するための最小のSWAPゲートカウントが、量子状態間の距離の最小化によって現れることを示す。
この研究は、量子回路の非複雑性を実際に関連する量子コンピューティングに初めて利用するものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-01T10:32:05Z) - Symmetry-Based Quantum Circuit Mapping [2.51705778594846]
本稿では,量子プロセッサの固有対称性を利用する量子回路再マッピングアルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは、対称性を用いて探索空間を制約し、全ての位相的に等価な回路マッピングを同定し、ベクトル計算を用いて各マッピングのスコアリングを高速化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-27T10:04:34Z) - Dynamic quantum circuit compilation [11.550577505893367]
量子ハードウェアの最近の進歩は、中間回路の測定とリセットを導入し、測定量子ビットの再利用を可能にしている。
本稿では,静的量子回路を動的同値に変換するプロセスである動的量子回路コンパイルの体系的研究について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-17T06:26:30Z) - Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections
and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。
我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z) - Quantum circuit debugging and sensitivity analysis via local inversions [62.997667081978825]
本稿では,回路に最も影響を及ぼす量子回路の断面をピンポイントする手法を提案する。
我々は,IBM量子マシン上に実装されたアルゴリズム回路の例に応用して,提案手法の実用性と有効性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-12T19:39:31Z) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Quantum walk processes in quantum devices [55.41644538483948]
グラフ上の量子ウォークを量子回路として表現する方法を研究する。
提案手法は,量子ウォークアルゴリズムを量子コンピュータ上で効率的に実装する方法である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-28T18:04:16Z) - QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of
quantum circuits [69.43216268165402]
QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。
Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。
ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-21T15:36:25Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。