論文の概要: Optimizing Quantum Fourier Transformation (QFT) Kernels for Modern NISQ and FT Architectures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.11226v1
- Date: Tue, 20 Aug 2024 22:54:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-22 19:09:22.811901
- Title: Optimizing Quantum Fourier Transformation (QFT) Kernels for Modern NISQ and FT Architectures
- Title（参考訳）: 最新のNISQおよびFTアーキテクチャのための量子フーリエ変換(QFT)カーネルの最適化
- Authors: Yuwei Jin, Xiangyu Gao, Minghao Guo, Henry Chen, Fei Hua, Chi Zhang, Eddy Z. Zhang,
- Abstract要約: 量子変換(QFT)のためのドメイン固有ハードウェアマッピング手法を提案する。
プログラム合成ツールの助けを借りて、キュービットマッピングソリューションを探索するために、QFTにおける緩和順序付けとユニット探索の洞察を統一する。
本手法は, Google Sycamore, IBM Heavy-hex, 格子手術において, 量子ビット数に関して線形深度QFT回路を保証する最初の方法である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.767596433809014
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Rapid development in quantum computing leads to the appearance of several quantum applications. Quantum Fourier Transformation (QFT) sits at the heart of many of these applications. Existing work leverages SAT solver or heuristics to generate a hardware-compliant circuit for QFT by inserting SWAP gates to remap logical qubits to physical qubits. However, they might face problems such as long compilation time due to the huge search space for SAT solver or suboptimal outcome in terms of the number of cycles to finish all gate operations. In this paper, we propose a domain-specific hardware mapping approach for QFT. We unify our insight of relaxed ordering and unit exploration in QFT to search for a qubit mapping solution with the help of program synthesis tools. Our method is the first one that guarantees linear-depth QFT circuits for Google Sycamore, IBM heavy-hex, and the lattice surgery, with respect to the number of qubits. Compared with state-of-the-art approaches, our method can save up to 53% in SWAP gate and 92% in depth.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングの急速な発展は、いくつかの量子応用の出現に繋がる。
量子フーリエ変換(QFT)は多くの応用の中心に位置する。
既存の作業はSATソルバやヒューリスティックスを利用して、論理量子ビットを物理量子ビットに再マップするためにSWAPゲートを挿入することでQFTのハードウェア準拠回路を生成する。
しかし、SATソルバの膨大な検索スペースや、全てのゲート操作を終了するサイクル数の観点からの最適以下の結果のため、長いコンパイル時間などの問題に直面している可能性がある。
本稿では,QFTのためのドメイン固有ハードウェアマッピング手法を提案する。
プログラム合成ツールの助けを借りて、キュービットマッピングソリューションを探索するために、QFTにおける緩和順序付けとユニット探索の洞察を統一する。
本手法は, Google Sycamore, IBM Heavy-hex, 格子手術において, 量子ビット数に関して線形深度QFT回路を保証する最初の方法である。
最先端手法と比較して,SWAPゲートでは最大53%,深さでは92%の節約が可能であった。
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