論文の概要: SAT-Based Quantum Circuit Adaptation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.11725v1
- Date: Fri, 27 Jan 2023 14:09:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-30 15:28:33.115022
- Title: SAT-Based Quantum Circuit Adaptation
- Title（参考訳）: SATベースの量子回路適応
- Authors: Sebastian Brandhofer, Jinwoong Kim, Siyuan Niu and Nicholas T. Bronn
- Abstract要約: 量子回路を普遍的な量子ゲートセットからターゲットハードウェアの量子ゲートセットに適応させることは、意図された量子計算の忠実度と持続時間に決定的な影響を与える。
我々は、許容される置換と分解の集合を与えられた量子回路適応を最適化する満足度変調理論モデルを開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9784637657097822
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As the nascent field of quantum computing develops, an increasing number of
quantum hardware modalities, such as superconducting electronic circuits,
semiconducting spins, trapped ions, and neutral atoms, have become available
for performing quantum computations. These quantum hardware modalities exhibit
varying characteristics and implement different universal quantum gate sets
that may e.g. contain several distinct two-qubit quantum gates. Adapting a
quantum circuit from a, possibly hardware-agnostic, universal quantum gate set
to the quantum gate set of a target hardware modality has a crucial impact on
the fidelity and duration of the intended quantum computation. However, current
quantum circuit adaptation techniques only apply a specific decomposition or
allow only for local improvements to the target quantum circuit potentially
resulting in a quantum computation with less fidelity or more qubit idle time
than necessary. These issues are further aggravated by the multiple options of
hardware-native quantum gates rendering multiple universal quantum gates sets
accessible to a hardware modality. In this work, we developed a satisfiability
modulo theories model that determines an optimized quantum circuit adaptation
given a set of allowed substitutions and decompositions, a target hardware
modality and the quantum circuit to be adapted. We further discuss the physics
of the semiconducting spins hardware modality, show possible implementations of
distinct two-qubit quantum gates, and evaluate the developed model on the
semiconducting spins hardware modality. Using the developed quantum circuit
adaptation method on a noisy simulator, we show the Hellinger fidelity could be
improved by up to 40% and the qubit idle time could be decreased by up to 87%
compared to alternative quantum circuit adaptation techniques.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの分野が発展するにつれて、超伝導電子回路、半導体スピン、閉じ込められたイオン、中性原子などの量子ハードウェアのモダリティが、量子計算の実行に利用されるようになった。
これらの量子ハードウェアモダリティは、様々な特性を示し、例えばいくつかの異なる2量子ビット量子ゲートを含む異なる普遍量子ゲートセットを実装する。
量子回路をハードウェアに依存しない普遍的な量子ゲートセットからターゲットハードウェアの量子ゲートセットに適応させることは、意図された量子計算の忠実性と持続性に決定的な影響を与える。
しかし、現在の量子回路適応技術は特定の分解のみを適用したり、ターゲットの量子回路に局所的な改善を許すだけであり、量子計算は必要以上に忠実度が低いか、よりキュービットのアイドル時間が多くなる可能性がある。
これらの問題は、ハードウェアモダリティにアクセス可能な複数のユニバーサル量子ゲートセットをレンダリングするハードウェアネイティブ量子ゲートの複数のオプションによってさらに悪化する。
本研究では, 量子回路を最適化した量子回路適応モデルを構築し, 許容された置換と分解, 対象ハードウェアのモジュラリティ, 適応すべき量子回路について検討した。
さらに、半導電スピンのハードウェアモダリティの物理を議論し、異なる2量子ビット量子ゲートの可能な実装を示し、半導電スピンのハードウェアモダリティに関する開発モデルを評価する。
ノイズのあるシミュレータ上で開発された量子回路適応法を用いて,Hellingerの忠実度を最大40%向上し,キュービットアイドル時間を代替量子回路適応法と比較して最大87%低減できることを示した。
関連論文リスト
- Distributed quantum architecture search [0.0]
ニューラルネットワークにインスパイアされた変分量子アルゴリズムは、量子コンピューティングにおいて新しいアプローチとなっている。
量子アーキテクチャ探索は、ゲートパラメータとともに回路構造を調整することでこの問題に対処し、高性能回路構造を自動的に発見する。
そこで我々は,特定の量子ビット接続を伴う相互接続型量子処理ユニットのための分散量子回路構造を自動設計することを目的とした,エンドツーエンドの分散量子アーキテクチャ探索フレームワークを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-10T13:28:56Z) - Universal quantum computation using quantum annealing with the
transverse-field Ising Hamiltonian [0.0]
逆場イジング・ハミルトニアンを用いた普遍量子計算の実践的実装法を提案する。
我々の提案はD-Waveデバイスと互換性があり、大規模ゲートベースの量子コンピュータの実現の可能性を広げている。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T12:47:29Z) - A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum
State Fidelity [50.387179833629254]
我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。
Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。
他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - 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 Routing for Emerging Quantum Networks [0.0]
複数の出力経路にまたがる入力量子信号の絡み合いである量子ルーティングは、将来の量子ネットワークの重要な側面となる。
我々は、量子ルーティングと量子誤り訂正のための複合回路を設計し、ノイズの多い実世界の量子デバイス上でそのような回路を最初に実装する。
我々の実験は、近未来のノイズの多い量子計算装置における誤り訂正量子ルーティングが実現可能であることを初めて検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-11T08:58:29Z) - Optimal Stochastic Resource Allocation for Distributed Quantum Computing [50.809738453571015]
本稿では,分散量子コンピューティング(DQC)のためのリソース割り当て方式を提案する。
本評価は,提案手法の有効性と,量子コンピュータとオンデマンド量子コンピュータの両立性を示すものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T02:37:32Z) - Quantum Circuit Compiler for a Shuttling-Based Trapped-Ion Quantum
Computer [26.47874938214435]
本稿では,シャットリング型トラップイオン量子プロセッサをターゲットとした量子回路の変換と最適化を行うコンパイラを提案する。
その結果,標準ピケットに比べて最大5.1因子,標準のカイスキートコンパイルに比べて最大2.2因子のゲート数を削減できることがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-05T11:21:09Z) - 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) - Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。
観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-05T20:11:53Z)
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。