論文の概要: QECC-Synth: A Layout Synthesizer for Quantum Error Correction Codes on Sparse Hardware Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.06428v4
• Date: Mon, 11 Nov 2024 08:30:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-12 14:04:23.493120
• Title: QECC-Synth: A Layout Synthesizer for Quantum Error Correction Codes on Sparse Hardware Architectures
• Title（参考訳）: QECC-Synth:スパースハードウェアアーキテクチャ上の量子エラー訂正符号のためのレイアウト合成器
• Authors: Keyi Yin, Hezi Zhang, Xiang Fang, Yunong Shi, Travis Humble, Ang Li, Yufei Ding,
• Abstract要約: 量子誤り訂正(QEC)符号は、フォールトトレラント量子コンピューティングを実現するために不可欠である。 現在のアプローチでは、QEC回路の特徴を過小評価するか、特定のコードやアーキテクチャに合わせた手動設計に重点を置いている。 これらの課題に対処するQECコード実装のための自動コンパイラであるQECC-Synthを紹介する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.785334649858498
• License:
• Abstract: Quantum Error Correction (QEC) codes are essential for achieving fault-tolerant quantum computing (FTQC). However, their implementation faces significant challenges due to disparity between required dense qubit connectivity and sparse hardware architectures. Current approaches often either underutilize QEC circuit features or focus on manual designs tailored to specific codes and architectures, limiting their capability and generality. In response, we introduce QECC-Synth, an automated compiler for QEC code implementation that addresses these challenges. We leverage the ancilla bridge technique tailored to the requirements of QEC circuits and introduces a systematic classification of its design space flexibilities. We then formalize this problem using the MaxSAT framework to optimize these flexibilities. Evaluation shows that our method significantly outperforms existing methods while demonstrating broader applicability across diverse QEC codes and hardware architectures.
• Abstract（参考訳）: 量子エラー訂正(QEC)符号は、フォールトトレラント量子コンピューティング(FTQC)の実現に不可欠である。 しかし、その実装は、必要となる高密度キュービット接続とスパースハードウェアアーキテクチャの相違により、重大な課題に直面している。 現在のアプローチでは、QEC回路の機能を過小評価するか、特定のコードやアーキテクチャに合わせた手動設計に重点を置いて、その能力と汎用性を制限していることが多い。 そこで本研究では,QECコード実装のための自動コンパイラであるQECC-Synthを紹介する。 我々は,QEC回路の要求に合わせたアンシラブリッジ技術を活用し,設計空間の柔軟性を体系的に分類する。 次に、これらの柔軟性を最適化するためにMaxSATフレームワークを用いてこの問題を定式化する。 評価の結果,本手法は既存の手法よりも優れており,様々なQECコードやハードウェアアーキテクチャにまたがる適用性を示している。

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