論文の概要: Modular Compilation for Quantum Chiplet Architectures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.08478v1
• Date: Tue, 14 Jan 2025 22:41:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-16 15:51:25.287157
• Title: Modular Compilation for Quantum Chiplet Architectures
• Title（参考訳）: 量子チップレットアーキテクチャのためのモジュールコンパイル
• Authors: Mingyoung Jessica Jeng, Nikola Vuk Maruszewski, Connor Selna, Michael Gavrincea, Kaitlin N. Smith, Nikos Hardavellas,
• Abstract要約: チップレットベースの量子コンピュータに最適化された完全並列化コンパイルパイプラインSEQCを提案する。 SEQCは回路忠実度が最大36%向上し、実行時間が最大1.92倍になった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8169527563677724
• License:
• Abstract: As quantum computing technology continues to mature, industry is adopting modular quantum architectures to keep quantum scaling on the projected path and meet performance targets. However, the complexity of chiplet-based quantum devices, coupled with their growing size, presents an imminent scalability challenge for quantum compilation. Contemporary compilation methods are not well-suited to chiplet architectures. In particular, existing qubit allocation methods are often unable to contend with inter-chiplet links, which don't necessary support a universal basis gate set. Furthermore, existing methods of logical-to-physical qubit placement, swap insertion (routing), unitary synthesis, and/or optimization are typically not designed for qubit links of wildly varying levels of duration or fidelity. In this work, we propose SEQC, a complete and parallelized compilation pipeline optimized for chiplet-based quantum computers, including several novel methods for qubit placement, qubit routing, and circuit optimization. SEQC attains up to a 36% increase in circuit fidelity, accompanied by execution time improvements of up to 1.92x. Additionally, owning to its ability to parallelize compilation, SEQC achieves consistent solve time improvements of 2-4x over a chiplet-aware Qiskit baseline.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティング技術が成熟を続けるにつれて、業界は計画された経路に量子スケーリングを保ち、パフォーマンス目標を満たすためにモジュラー量子アーキテクチャを採用しています。 しかし、チップレットベースの量子デバイスの複雑さは、そのサイズの増加と相まって、量子コンパイルにおける差し迫ったスケーラビリティの課題を呈している。 現代のコンパイル方法はチップレットアーキテクチャには適していない。 特に、既存のqubitアロケーションメソッドは、ユニバーサル基底ゲートセットをサポートする必要のない、チップレット間リンクと競合することができないことが多い。 さらに、論理と物理の量子ビット配置、スワップ挿入(ルーティング)、ユニタリ合成、および/または最適化の既存の方法は、典型的には、非常に異なる時間または忠実度の量子ビットリンクのために設計されていない。 本研究では,チップレットベースの量子コンピュータに最適化された完全並列コンパイルパイプラインSEQCを提案する。 SEQCは回路忠実度が最大36%向上し、実行時間が最大1.92倍になった。 さらに、コンパイルを並列化する機能を所有して、SEQCはチップレットを意識したQiskitベースラインよりも2-4xで一貫した解決時間の改善を実現している。

関連論文リスト

• ECDQC: Efficient Compilation for Distributed Quantum Computing with Linear Layout [6.382954852270525]
  本稿では,LNNアーキテクチャを用いた分散量子コンピューティング(DQC)の効率的なコンパイル手法を提案する。 提案手法は, コンパイル時間, ゲート数, 回路深さを著しく低減し, 大規模量子計算の堅牢性を向上させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-31T12:07:46Z)
• Quantum Compiling with Reinforcement Learning on a Superconducting Processor [55.135709564322624]
  超伝導プロセッサのための強化学習型量子コンパイラを開発した。 短絡の新規・ハードウェア対応回路の発見能力を示す。 本研究は,効率的な量子コンパイルのためのハードウェアによるソフトウェア設計を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-18T01:49:48Z)
• Compiler for Distributed Quantum Computing: a Reinforcement Learning Approach [6.347685922582191]
  本稿では,EPRペアの生成とルーティングを共同で管理することで,実行時間の短縮を優先する新しいコンパイラを提案する。 本稿では, 量子回路の絡み合い生成の性質と動作要求を考慮し, リアルタイムかつ適応的なコンパイラ設計手法を提案する。 i)マルコフ決定過程(MDP)の定式化を用いてDQCの最適コンパイラをモデル化し、最適アルゴリズムの存在を確立し、(ii)この最適コンパイラを近似するために制約付き強化学習(RL)法を導入する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-25T23:03:20Z)
• A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum State Fidelity [50.387179833629254]
  我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。 Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。 他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Hungarian Qubit Assignment for Optimized Mapping of Quantum Circuits on Multi-Core Architectures [1.1288814203214292]
  量子コンピュータは、これらのクラスタ間のスペーサー接続を備えた密結合量子ビットのクラスタを特徴とするモジュラーアプローチを採用することが期待されている。 複数の処理コアにキュービットを効率よく分散させることは、量子コンピューティングシステムの性能とスケーラビリティを向上させる上で重要である。 ハンガリーのQubit Assignment(HQA)アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-21T15:48:45Z)
• Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
  本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。 我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z)
• Compiling Quantum Circuits for Dynamically Field-Programmable Neutral Atoms Array Processors [5.012570785656963]
  動的にフィールドプログラマブルな量子ビットアレイ(DPQA)が量子情報処理のための有望なプラットフォームとして登場した。 本稿では,複数の配列を含むDPQAアーキテクチャについて考察する。 DPQAをベースとしたコンパイル回路では,グリッド固定アーキテクチャに比べてスケーリングオーバヘッドが小さくなることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-06T08:13:10Z)
• Mapping quantum circuits to modular architectures with QUBO [3.0148208709026005]
  マルチコアアーキテクチャでは、アルゴリズムの実行時にコア間の通信量を最小化することが重要である。 問題と解をエンコードする擬似非制約バイナリ最適化手法を初めて提案する。 提案手法は有望な結果を示し,非常に高密度かつ並列化された回路で極めて良好に動作した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-11T09:45:47Z)
• Fast Swapping in a Quantum Multiplier Modelled as a Queuing Network [64.1951227380212]
  量子回路をキューネットワークとしてモデル化することを提案する。 提案手法はスケーラビリティが高く,大規模量子回路のコンパイルに必要となる潜在的な速度と精度を有する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-26T10:55:52Z)
• Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
  本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。 また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。