論文の概要: Quafu-Qcover: Explore Combinatorial Optimization Problems on Cloud-based
Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.17979v1
- Date: Mon, 29 May 2023 09:39:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-30 15:40:42.188995
- Title: Quafu-Qcover: Explore Combinatorial Optimization Problems on Cloud-based
Quantum Computers
- Title（参考訳）: Quafu-Qcover: クラウドベースの量子コンピュータにおける組合せ最適化問題
- Authors: BAQIS Quafu Group
- Abstract要約: 最適化問題のために設計されたオープンソースクラウドベースのソフトウェアパッケージであるQuafu-Qcoverを紹介する。
QcoverはQuantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA)を使用して最適化問題を解決するための標準化された完全なワークフローを提供する。
Qcoverには、QAOA回路をQuafuクラウド量子コンピュータ上で実行可能な物理回路に変換する特別なコンパイラが含まれている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present Quafu-Qcover, an open-source cloud-based software package designed
for combinatorial optimization problems that support both quantum simulators
and hardware backends. Quafu-Qcover provides a standardized and complete
workflow for solving combinatorial optimization problems using the Quantum
Approximate Optimization Algorithm (QAOA). It enables the automatic modeling of
the original problem as a quadratic unconstrained binary optimization (QUBO)
model and corresponding Ising model, which can be further transformed into a
weight graph. The core of Qcover relies on a graph decomposition-based
classical algorithm, which enables obtaining the optimal parameters for the
shallow QAOA circuit more efficiently. Quafu-Qcover includes a specialized
compiler that translates QAOA circuits into physical quantum circuits capable
of execution on Quafu cloud quantum computers. Compared to a general-purpose
compiler, ours generates shorter circuit depths while also possessing better
speed performance. The Qcover compiler can establish a library of qubits
coupling substructures in real time based on the updated calibration data of
the superconducting quantum devices, ensuring that the task is executed on
physical qubits with higher fidelity. The Quafu-Qcover allows us to retrieve
quantum computer sampling result information at any time using task ID,
enabling asynchronous processing. Besides, it includes modules for result
preprocessing and visualization, allowing for an intuitive display of the
solution to combinatorial optimization problems. We hope that Quafu-Qcover can
serve as a guiding example for how to explore application problems on the Quafu
cloud quantum computers
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレータとハードウェアバックエンドの両方をサポートする組合せ最適化問題用に設計された,クラウドベースのオープンソースソフトウェアパッケージであるquafu-qcoverを提案する。
Quafu-Qcoverは、Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA)を使用して組合せ最適化問題を解決するための標準化された完全なワークフローを提供する。
これにより、元の問題を二次二分最適化(qubo)モデルと対応するイジングモデルとして自動的にモデル化することができ、さらに重みグラフに変換できる。
Qcoverのコアはグラフ分解に基づく古典的アルゴリズムに依存しており、浅いQAOA回路の最適パラメータをより効率的に得ることができる。
Quafu-Qcoverには、QAOA回路をQuafuクラウド量子コンピュータ上で実行可能な物理量子回路に変換する特別なコンパイラが含まれている。
汎用コンパイラと比較して,回路深度は短く,速度性能も向上した。
Qcoverコンパイラは、超伝導量子デバイスのキャリブレーションデータに基づいて、量子ビット結合サブ構造のライブラリをリアルタイムで構築することができ、そのタスクがより忠実な物理量子ビット上で実行されることを保証する。
Quafu-Qcoverは,タスクIDを用いて任意の時間に量子コンピュータサンプリング結果情報を検索し,非同期処理を可能にする。
さらに、結果の前処理と可視化のためのモジュールが含まれており、組合せ最適化問題に対するソリューションを直感的に表示することができる。
quafu-qcoverがquafuクラウド量子コンピュータ上でのアプリケーションの問題を探求するためのガイドとなることを願っている。
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