論文の概要: Hungarian Qubit Assignment for Optimized Mapping of Quantum Circuits on
Multi-Core Architectures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.12182v2
- Date: Mon, 2 Oct 2023 11:09:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-03 12:47:56.466616
- Title: Hungarian Qubit Assignment for Optimized Mapping of Quantum Circuits on
Multi-Core Architectures
- Title(参考訳): マルチコアアーキテクチャにおける最適化量子回路マッピングのためのハンガリー量子ビット割り当て
- Authors: Pau Escofet, Anabel Ovide, Carmen G. Almudever, Eduard Alarc\'on, and
Sergi Abadal
- Abstract要約: 量子コンピュータは、これらのクラスタ間のスペーサー接続を備えた密結合量子ビットのクラスタを特徴とするモジュラーアプローチを採用することが期待されている。
複数の処理コアにキュービットを効率よく分散させることは、量子コンピューティングシステムの性能とスケーラビリティを向上させる上で重要である。
ハンガリーのQubit Assignment(HQA)アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.1288814203214292
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Modular quantum computing architectures offer a promising alternative to
monolithic designs for overcoming the scaling limitations of current quantum
computers. To achieve scalability beyond small prototypes, quantum
architectures are expected to adopt a modular approach, featuring clusters of
tightly connected quantum bits with sparser connections between these clusters.
Efficiently distributing qubits across multiple processing cores is critical
for improving quantum computing systems' performance and scalability. To
address this challenge, we propose the Hungarian Qubit Assignment (HQA)
algorithm, which leverages the Hungarian algorithm to improve qubit-to-core
assignment. The HQA algorithm considers the interactions between qubits over
the entire circuit, enabling fine-grained partitioning and enhanced qubit
utilization. We compare the HQA algorithm with state-of-the-art alternatives
through comprehensive experiments using both real-world quantum algorithms and
random quantum circuits. The results demonstrate the superiority of our
proposed approach, outperforming existing methods, with an average improvement
of 1.28$\times$.
- Abstract(参考訳): モジュラー量子コンピューティングアーキテクチャは、現在の量子コンピュータのスケーリング制限を克服するために、モノリシックな設計に代わる有望な選択肢を提供する。
小さなプロトタイプ以上のスケーラビリティを実現するために、量子アーキテクチャは、これらのクラスタ間のスペーサー接続を備えた密結合量子ビットのクラスタを特徴とするモジュラーアプローチを採用することが期待されている。
複数の処理コアにキュービットを効率よく分散させることは、量子コンピューティングシステムの性能とスケーラビリティを向上させる上で重要である。
この課題に対処するために,我々は,ハンガリーのアルゴリズムを利用して量子ビットからコアへの割り当てを改善する,ハンガリーの量子ビット割り当て(hqa)アルゴリズムを提案する。
hqaアルゴリズムは、回路全体のキュービット間の相互作用を考慮し、きめ細かなパーティショニングと量子ビット利用の強化を可能にする。
実世界の量子アルゴリズムとランダム量子回路を用いた包括的実験を通じて,hqaアルゴリズムと最先端の代替手法を比較した。
その結果,提案手法は従来の手法よりも優れており,平均的な改善率は1.28$\times$であった。
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