論文の概要: Dependency-Aware Compilation for Surface Code Quantum Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18042v2
• Date: Wed, 23 Oct 2024 14:50:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-24 13:51:53.811232
• Title: Dependency-Aware Compilation for Surface Code Quantum Architectures
• Title（参考訳）: 表面コード量子アーキテクチャの依存性を考慮したコンパイル
• Authors: Abtin Molavi, Amanda Xu, Swamit Tannu, Aws Albarghouthi,
• Abstract要約: 表面符号を実装した量子コンピュータにおける量子回路のコンパイル問題について検討する。 我々はこの問題を新しいアルゴリズムで効率よく、ほぼ最適に解決する。 我々の評価は、我々のアプローチが現実的なワークロードをコンパイルするのに強力で柔軟であることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.543907169342984
• License:
• Abstract: Practical applications of quantum computing depend on fault-tolerant devices with error correction. Today, the most promising approach is a class of error-correcting codes called surface codes. We study the problem of compiling quantum circuits for quantum computers implementing surface codes. Optimal or near-optimal compilation is critical for both efficiency and correctness. The compilation problem requires (1) mapping circuit qubits to the device qubits and (2) routing execution paths between interacting qubits. We solve this problem efficiently and near-optimally with a novel algorithm that exploits the dependency structure of circuit operations to formulate discrete optimization problems that can be approximated via simulated annealing, a classic and simple algorithm. Our extensive evaluation shows that our approach is powerful and flexible for compiling realistic workloads.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの実践的応用は、エラー訂正を伴う耐故障性デバイスに依存している。 今日最も有望なアプローチは、表面符号と呼ばれるエラー訂正符号のクラスである。 表面符号を実装した量子コンピュータにおける量子回路のコンパイル問題について検討する。 最適あるいは準最適コンパイルは、効率と正確性の両方において重要である。 コンパイル問題では、(1)回路キュービットをデバイスキュービットにマッピングし、(2)相互作用するキュービット間の実行経路をルーティングする必要がある。 回路演算の依存性構造を利用して, シミュレーションアニーリングにより近似可能な離散最適化問題を定式化するアルゴリズムにより, この問題を効率よく, ほぼ最適に解決する。 私たちのアプローチは,現実的なワークロードをコンパイルする上で,強力でフレキシブルなものです。

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