論文の概要: Route-Forcing: Scalable Quantum Circuit Mapping for Scalable Quantum Computing Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.17306v1
• Date: Wed, 24 Jul 2024 14:21:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-25 13:34:51.566993
• Title: Route-Forcing: Scalable Quantum Circuit Mapping for Scalable Quantum Computing Architectures
• Title（参考訳）: Route-Forcing: スケーラブル量子コンピューティングアーキテクチャのためのスケーラブル量子回路マッピング
• Authors: Pau Escofet, Alejandro Gonzalvo, Eduard Alarcón, Carmen G. Almudéver, Sergi Abadal,
• Abstract要約: Route-Forcingは量子回路マッピングアルゴリズムで、平均スピードアップが3.7Times$であることを示している。 本稿では、最先端のスケーラブルな手法と比較して平均3.7倍の高速化を示す量子回路マッピングアルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 41.39072840772559
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum computers are expected to scale in size to close the gap that currently exists between quantum algorithms and quantum hardware. To this end, quantum compilation techniques must scale along with the hardware constraints, shifting the current paradigm of obtaining an optimal compilation to relying on heuristics that allow for a fast solution, even though the quality of such a solution may not be optimal. Significant concerns arise as the execution time of current mapping techniques experiences a notable increase when applied to quantum computers with a high number of qubits. In this work, we present Route-Forcing, a quantum circuit mapping algorithm that shows an average speedup of $3.7\times$ compared to the state-of-the-art scalable techniques, reducing the depth of the mapped circuit by $4.7 \times$ at the expense of adding $1.3 \times$ more SWAP gates. Moreover, the proposed mapping algorithm is adapted and tuned for what is expected to be the next generation of quantum computers, in which different processors are interconnected to increase the total number of qubits, allowing for more complex computations.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、現在量子アルゴリズムと量子ハードウェアの間に存在しているギャップを埋めるためにスケールすることが期待されている。 この目的のためには、量子コンパイル技術はハードウェアの制約に従ってスケールし、最適コンパイルを得るという現在のパラダイムを、そのようなソリューションの品質が最適でないとしても、高速な解を可能にするヒューリスティックに依存するようにシフトする必要がある。 重要な懸念は、多くの量子ビットを持つ量子コンピュータに適用すると、現在のマッピング技術の実行時間が顕著に増加することである。 本研究では,最先端のスケーラブルな手法と比較して平均3.7\times$のスピードアップを示す量子回路マッピングアルゴリズムであるRoute-Forcingを紹介し,SWAPゲートを1.3 \times$増やすことを犠牲にして,マッピングした回路の深さを4.7 \times$に減らした。 さらに、提案したマッピングアルゴリズムは、異なるプロセッサを相互接続して量子ビットの総数を増やすことで、より複雑な計算を可能にする次世代の量子コンピュータに適応し、調整する。

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