論文の概要: PowerMove: Optimizing Compilation for Neutral Atom Quantum Computers with Zoned Architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.12263v1
• Date: Tue, 19 Nov 2024 06:22:57 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-20 13:36:24.202061
• Title: PowerMove: Optimizing Compilation for Neutral Atom Quantum Computers with Zoned Architecture
• Title（参考訳）: PowerMove: ゾーンアーキテクチャによる中性原子量子コンピュータのコンパイル最適化
• Authors: Jixuan Ruan, Xiang Fang, Hezi Zhang, Ang Li, Travis Humble, Yufei Ding,
• Abstract要約: ニュートラル原子系量子コンピュータ(NAQC)の効率的なコンパイラPowerMoveを提案する。 これらの重要な側面間の相互依存を認識し、活用することによって、PowerMoveは新しい最適化の機会を解放する。 本評価は, 最先端手法と比較して, 数桁の忠実度向上を図っている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.027253937154006
• License:
• Abstract: Neutral atom-based quantum computers (NAQCs) have recently emerged as promising candidates for scalable quantum computing, largely due to their advanced hardware capabilities, particularly qubit movement and the zoned architecture (ZA). However, fully leveraging these features poses significant compiler challenges, as it requires addressing complexities across gate scheduling, qubit allocation, qubit movement, and inter-zone communication. In this paper, we present PowerMove, an efficient compiler for NAQCs that enhances the qubit movement framework while fully integrating the advantages of ZA. By recognizing and leveraging the interdependencies between these key aspects, PowerMove unlocks new optimization opportunities, significantly enhancing both scalability and fidelity. Our evaluation demonstrates an improvement in fidelity by several orders of magnitude compared to the state-of-the-art methods, with execution time improved by up to 3.46x and compilation time reduced by up to 213.5x. We will open-source our code later to foster further research and collaboration within the community.
• Abstract（参考訳）: ニュートラル原子ベースの量子コンピュータ(NAQC)は、特に量子ビット運動やゾーンアーキテクチャ(ZA)といった高度なハードウェア能力によって、スケーラブルな量子コンピューティングの候補として最近登場した。 しかし、これらの機能を十分に活用することは、ゲートスケジューリング、キュービットアロケーション、キュービット移動、ゾーン間通信といった複雑な問題に対処する必要があるため、コンパイラの重大な課題を引き起こす。 本稿では、ZAの利点を完全に統合しつつ、キュービット運動フレームワークを強化するNAQCの効率的なコンパイラであるPowerMoveについて述べる。 これらの重要な側面間の相互依存を認識して活用することにより、PowerMoveは新しい最適化の機会を解放し、スケーラビリティと忠実性の両方を大幅に向上します。 提案手法と比較すると, 実行時間を最大3.46倍, コンパイル時間を最大213.5倍に改善した。 コミュニティ内のさらなる研究とコラボレーションを促進するため、私たちは後にコードをオープンソース化します。

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