論文の概要: AMARETTO: Enabling Efficient Quantum Algorithm Emulation on Low-Tier FPGAs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.09320v1
• Date: Thu, 14 Nov 2024 10:01:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-15 15:23:26.723516
• Title: AMARETTO: Enabling Efficient Quantum Algorithm Emulation on Low-Tier FPGAs
• Title（参考訳）: AMARETTO:低層FPGA上での効率的な量子アルゴリズムエミュレーションの実現
• Authors: Christian Conti, Deborah Volpe, Mariagrazia Graziano, Maurizio Zamboni, Giovanna Turvani,
• Abstract要約: AMARETTOは低層フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)上の量子コンピューティングエミュレーションのために設計されている RISC(Reduceed-Instruction-Set-Computer)のような構造とスパース量子ゲートの効率的な処理を用いて、量子アルゴリズムの検証を単純化し、高速化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6553587309274792
• License:
• Abstract: Researchers and industries are increasingly drawn to quantum computing for its computational potential. However, validating new quantum algorithms is challenging due to the limitations of current quantum devices. Software simulators are time and memory-consuming, making hardware emulators an attractive alternative. This article introduces AMARETTO (quAntuM ARchitecture EmulaTion TechnOlogy), designed for quantum computing emulation on low-tier Field-Programmable gate arrays (FPGAs), supporting Clifford+T and rotational gate sets. It simplifies and accelerates the verification of quantum algorithms using a Reduced-Instruction-Set-Computer (RISC)-like structure and efficient handling of sparse quantum gates. A dedicated compiler translates OpenQASM 2.0 into RISC-like instructions. AMARETTO is validated against the Qiskit simulators. Our results show successful emulation of sixteen qubits on a AMD Kria KV260 SoM. This approach rivals other works in emulated qubit capacity on a smaller, more affordable FPGA
• Abstract（参考訳）: 研究者や産業は、その計算可能性のために量子コンピューティングにますます関心を寄せている。 しかし、現在の量子デバイスの限界のため、新しい量子アルゴリズムの検証は困難である。 ソフトウェアシミュレータは時間とメモリを消費するので、ハードウェアエミュレータは魅力的な代替品だ。 本稿では,AMARETTO(quAntuM ARchitecture EmulaTion TechnOlogy)について紹介する。 RISC(Reduceed-Instruction-Set-Computer)のような構造とスパース量子ゲートの効率的な処理を用いて、量子アルゴリズムの検証を単純化し、高速化する。 専用のコンパイラはOpenQASM 2.0をRISCライクな命令に変換する。 AMARETTOはQiskitシミュレータに対して検証される。 AMD Kria KV260 SoMで16量子ビットのエミュレーションに成功した。 このアプローチは、より小型で手頃なFPGA上での量子ビット容量をエミュレートする他の作業と競合する。

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