論文の概要: Benchmarking Quantum Circuit Transformation with QKNOB Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.08932v2
• Date: Fri, 20 Dec 2024 20:30:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 15:52:04.484607
• Title: Benchmarking Quantum Circuit Transformation with QKNOB Circuits
• Title（参考訳）: QKNOB回路を用いた量子回路のベンチマーク
• Authors: Sanjiang Li, Xiangzhen Zhou, Yuan Feng,
• Abstract要約: 超伝導量子デバイスは、量子回路の実行に厳格な接続制約を課す。 本稿では,量子回路変換のための新しいベンチマーク構築手法であるQKNOBを紹介する。 我々は、デフォルトのQiskitコンパイラであるSABREが、53量子ビットのIBM Q RochesterとGoogle Sycamoreデバイス上で一貫して最高のパフォーマンスを達成していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.518076543914809
• License:
• Abstract: Current superconducting quantum devices impose strict connectivity constraints on quantum circuit execution, necessitating circuit transformation before executing quantum circuits on physical hardware. Numerous quantum circuit transformation (QCT) algorithms have been proposed. To enable faithful evaluation of state-of-the-art QCT algorithms, this paper introduces QKNOB (Qubit mapping Benchmark with Known Near-Optimality), a novel benchmark construction method for QCT. QKNOB circuits have built-in transformations with near-optimal (close to the theoretical optimum) SWAP count and depth overhead. QKNOB provides general and unbiased evaluation of QCT algorithms. Using QKNOB, we demonstrate that SABRE, the default Qiskit compiler, consistently achieves the best performance on the 53-qubit IBM Q Rochester and Google Sycamore devices for both SWAP count and depth objectives. Our results also reveal significant performance gaps relative to the near-optimal transformation costs of QKNOB. Our construction algorithm and benchmarks are open-source.
• Abstract（参考訳）: 現在の超伝導量子デバイスは、物理ハードウェア上で量子回路を実行する前に、回路変換を必要とする量子回路の実行に厳格な接続制約を課している。 多数の量子回路変換(QCT)アルゴリズムが提案されている。 本稿では,QCTのベンチマーク構築手法であるQKNOB(Qubit mapping Benchmark with Known Near-Optimality)を提案する。 QKNOB回路は、ほぼ最適(理論上の最適値に近い)SWAP数と深さオーバーヘッドを持つ組込み変換を持つ。 QKNOBはQCTアルゴリズムの一般および非バイアス評価を提供する。 QKNOBを用いて、デフォルトのQiskitコンパイラであるSABREが、SWAPカウントと深さ目的の両方に対して、53量子ビットのIBM Q RochesterとGoogle Sycamoreデバイス上で一貫して最高の性能を達成していることを示す。 また,QKNOBの準最適変換コストに比較して,高い性能差が認められた。 構築アルゴリズムとベンチマークはオープンソースです。

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