論文の概要: GALA-n: Generic Architecture of Layout-Aware n-Bit Quantum Operators for Cost-Effective Realization on IBM Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.06760v1
• Date: Sun, 12 Nov 2023 07:25:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-14 17:07:48.579386
• Title: GALA-n: Generic Architecture of Layout-Aware n-Bit Quantum Operators for Cost-Effective Realization on IBM Quantum Computers
• Title（参考訳）: GALA-n:IBM量子コンピュータにおけるコスト効果実現のためのレイアウト対応nビット量子演算子の汎用アーキテクチャ
• Authors: A. Al-Bayaty, M. Perkowski
• Abstract要約: nビット量子演算子の汎用的アーキテクチャは、コスト効率の良いトランスパイレーションのために提案されている。 提案アーキテクチャは「GALA-n量子演算子」と呼ばれる。 伝送後、提案したGALA-n量子演算子は常に従来のnビット量子演算子よりも低いトランスパイレーション量子コストを持つ。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A generic architecture of n-bit quantum operators is proposed for cost-effective transpilation, based on the layouts and the number of n neighbor physical qubits for IBM quantum computers, where n >= 3. This proposed architecture is termed "GALA-n quantum operator". The GALA-n quantum operator is designed using the visual approach of the Bloch sphere, from the visual representations of the rotational quantum operations for IBM native gates (square root of X, X, RZ, and CNOT). In this paper, we also proposed a new formula for the quantum cost, which calculates the total numbers of native gates, SWAP gates, and the depth of the final transpiled quantum circuits. This formula is termed the "transpilation quantum cost". After transpilation, our proposed GALA-n quantum operator always has a lower transpilation quantum cost than that of conventional n-bit quantum operators, which are mainly constructed from costly n-bit Toffoli gates.
• Abstract（参考訳）: n >= 3 である IBM 量子コンピュータのレイアウトと n 近傍の物理量子ビット数に基づいて,n ビット量子演算子の汎用的アーキテクチャを提案する。 このアーキテクチャは「GALA-n量子演算子」と呼ばれる。 GALA-n量子演算子は、IBMネイティブゲート(X、X、RZ、CNOTの平方根)の回転量子演算の視覚的表現から、ブロッホ球の視覚的アプローチを用いて設計されている。 そこで,本研究では,ネイティブゲートの総数,SWAPゲートの総数,最終的な量子回路の深さを計算し,量子コストの新たな式を提案する。 この公式は「トランスパイル量子コスト」と呼ばれる。 伝送後,提案したGALA-n量子演算子は,費用のかかるnビットトフォリゲートを主成分とする従来のnビット量子演算子よりも低い伝送量子コストを持つ。

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