論文の概要: Tetris: A Compilation Framework for VQA Applications in Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.01905v2
• Date: Sun, 5 May 2024 23:53:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-08 00:55:03.394893
• Title: Tetris: A Compilation Framework for VQA Applications in Quantum Computing
• Title（参考訳）: Tetris:量子コンピューティングにおけるVQAアプリケーションのためのコンパイルフレームワーク
• Authors: Yuwei Jin, Zirui Li, Fei Hua, Tianyi Hao, Huiyang Zhou, Yipeng Huang, Eddy Z. Zhang,
• Abstract要約: Tetrisは、短期量子デバイス上でのVQAアプリケーションのためのコンパイルフレームワークである。 テトリスは、2つのキュービットゲートの数を減らすために、VQAコンパイラの状態がしばしば見過ごされる回路合成段階のユニークな機会を利用する。 全体として、テトリスはCNOTゲート数で41.3%、回路深度で37.9%、回路長で42.6%の減少を示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.488223857681718
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Quantum computing has shown promise in solving complex problems by leveraging the principles of superposition and entanglement. Variational quantum algorithms (VQA) are a class of algorithms suited for near term quantum computers due to their modest requirements of qubits and depths of computation. This paper introduces Tetris, a compilation framework for VQA applications on near term quantum devices. Tetris focuses on reducing two qubit gates in the compilation process since a two qubit gate has an order of magnitude more significant error and execution time than a single qubit gate. Tetris exploits unique opportunities in the circuit synthesis stage often overlooked by the state of the art VQA compilers for reducing the number of two qubit gates. Tetris comes with a refined IR of Pauli string to express such a two qubit gate optimization opportunity. Moreover, Tetris is equipped with a fast bridging approach that mitigates the hardware mapping cost. Overall, Tetris demonstrates a reduction of up to 41.3 percent in CNOT gate counts, 37.9 percent in circuit depth, and 42.6 percent in circuit duration for various molecules of different sizes and structures compared with the state-of-the-art approaches. Tetris is open-sourced at this link.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、重ね合わせと絡み合いの原理を活用することで複雑な問題を解くことを約束している。 変分量子アルゴリズム(VQA)は、量子ビットの質素な要求と計算深度のために、短期量子コンピュータに適したアルゴリズムのクラスである。 本稿では,短期量子デバイス上でのVQAアプリケーションのためのコンパイルフレームワークであるTetrisを紹介する。 テトリスは、2つのキュービットゲートが1つのキュービットゲートよりも桁違いに大きなエラーと実行時間を持つため、コンパイルプロセスにおいて2つのキュービットゲートを減らすことに重点を置いている。 テトリスは、2つのキュービットゲートの数を減らすために、最先端のVQAコンパイラによって見落とされがちな回路合成段階におけるユニークな機会を利用する。 テトリスは2キュービットゲート最適化の機会を表現するために、パウリ弦の洗練されたIRを備える。 さらにTetrisは、ハードウェアマッピングコストを軽減する高速ブリッジングアプローチを備えている。 全体として、テトリスはCNOTゲート数で41.3%、回路深さで37.9%、異なるサイズと構造を持つ様々な分子の回路長で42.6%の減少を示した。 Tetrisはこのリンクでオープンソース化されている。

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