論文の概要: Distributing Quantum Circuits Using Teleportations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.00195v1
- Date: Wed, 31 May 2023 21:21:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-02 19:18:36.626713
- Title: Distributing Quantum Circuits Using Teleportations
- Title（参考訳）: テレポーテーションを用いた量子回路の分散
- Authors: Ranjani G Sundaram, Himanshu Gupta
- Abstract要約: スケーラビリティは、量子コンピューティングの分野で最も求められている目標の1つである。
量子回路を量子ネットワークに分散させることは、現在の量子コンピュータを用いた大規模計算を容易にする方法の1つである。
複数のコンピュータにまたがるゲートを実装するのに必要なテレポーテーションの数を最小化しながら、異種量子コンピュータのネットワークに量子回路を分散する問題を考察する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.4117707680626514
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Scalability is currently one of the most sought-after objectives in the field
of quantum computing. Distributing a quantum circuit across a quantum network
is one way to facilitate large computations using current quantum computers. In
this paper, we consider the problem of distributing a quantum circuit across a
network of heterogeneous quantum computers, while minimizing the number of
teleportations (the communication cost) needed to implement gates spanning
multiple computers. We design two algorithms for this problem. The first,
called Local- Best, initially distributes the qubits across the network, then
tries to teleport qubits only when necessary, with teleportations being
influenced by gates in the near future. The second, called Zero- Stitching,
divides the given circuit into sub-circuits such that each sub-circuit can be
executed using zero teleportations and the teleportation cost incurred at the
borders of the sub-circuits is minimal. We evaluate our algorithms over a wide
range of randomly-generated circuits as well as known benchmarks, and compare
their performance to prior work. We observe that our techniques outperform the
prior approach by a significant margin (up to 50%).
- Abstract（参考訳）: スケーラビリティは現在、量子コンピューティングの分野で最も求められている目標の1つである。
量子回路を量子ネットワークに分散させることは、現在の量子コンピュータを用いた大規模計算を容易にする方法の1つである。
本稿では,複数のコンピュータにまたがるゲートを実装するのに必要なテレポーテーション(通信コスト)を最小化しながら,異種量子コンピュータのネットワークに量子回路を分散する問題を考察する。
この問題に対して2つのアルゴリズムを設計する。
最初はローカルベスト(Local- Best)と呼ばれ、まずネットワーク全体にキュービットを配布し、その後、必要なときにのみキュービットをテレポートしようとする。
2つめはゼロステッチングと呼ばれ、与えられた回路をサブ回路に分割し、各サブ回路はゼロテレポーテーションを使用して実行可能であり、サブ回路の境界で発生するテレポーテーションコストは最小である。
我々は、アルゴリズムをランダムに生成された回路と既知のベンチマークで評価し、その性能を先行研究と比較する。
私たちの技術は、以前のアプローチをかなり(最大50%)上回っています。
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