論文の概要: Module-conditioned distribution of quantum circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.11816v1
• Date: Tue, 21 Jan 2025 01:48:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:20:34.924088
• Title: Module-conditioned distribution of quantum circuits
• Title（参考訳）: 量子回路のモジュール条件分布
• Authors: Hyunho Cha, Jungwoo Lee,
• Abstract要約: 固定モジュール割り当てを仮定して、分散量子回路問題に対して正確な整数プログラミング手法を導出する。 最適モジュール割り当ては,本手法で見いだされた自明なものであることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.513787113118679
• License:
• Abstract: As quantum computers require highly specialized and stable environments to operate, expanding their capabilities within a single system presents significant technical challenges. By interconnecting multiple quantum processors, distributed quantum computing can facilitate the execution of more complex and larger-scale quantum algorithms. End-to-end heuristics for the distribution of quantum circuits have been developed so far. In this work, we derive an exact integer programming approach for the Distributed Quantum Circuit (DQC) problem, assuming fixed module allocations. Since every DQC algorithm necessarily yields a module allocation function, our formulation can be integrated with it as a post-processing step. This improves on the hypergraph partitioning formulation, which finds a module allocation function and an efficient distribution at once. We also show that a suboptimal heuristic to find good allocations can outperform previous methods. In particular, for quantum Fourier transform circuits, we conjecture from experiments that the optimal module allocation is the trivial one found by this method.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは高度に専門的で安定した環境を必要とするため、単一のシステム内で能力を拡張することは重要な技術的課題である。 複数の量子プロセッサを相互接続することにより、分散量子コンピューティングはより複雑で大規模な量子アルゴリズムの実行を容易にする。 量子回路の分布に関するエンドツーエンドのヒューリスティックスがこれまで開発されてきた。 本研究では,固定モジュール割り当てを前提として,分散量子回路(DQC)問題に対する正確な整数プログラミング手法を導出する。 全てのDQCアルゴリズムは必ずしもモジュール割り当て関数を生成するので、私たちの定式化は後処理のステップとして組み込むことができる。 これはハイパーグラフパーティショニングの定式化を改善し、モジュール割り当て関数と効率的な分布を同時に見つける。 また,適切なアロケーションを見つけるための準最適ヒューリスティックが,従来の手法よりも優れていることを示す。 特に、量子フーリエ変換回路では、最適モジュール割り当ては、この方法で見つかる自明なものであると実験から推測する。

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