論文の概要: Mantra: Rewriting Quantum Programs to Minimize Trap-Movements for Zoned Rydberg Atom Arrays

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.02272v1
• Date: Tue, 04 Mar 2025 04:40:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-05 19:17:17.097295
• Title: Mantra: Rewriting Quantum Programs to Minimize Trap-Movements for Zoned Rydberg Atom Arrays
• Title（参考訳）: Mantra: 量子プログラムを書き換えて、ゾーン化されたRydbergアレーのトラップ移動を最小限にする
• Authors: Enhyeok Jang, Youngmin Kim, Hyungseok Kim, Seungwoo Choi, Yipeng Huang, Won Woo Ro,
• Abstract要約: マントラは1量子ビットゲートと2量子ビットゲートのインターリーブを減らすために量子プログラムを書き換える。 マントラはゾーン間移動を68%減らし、物理ゲート数を35%減らし、回路の忠実度を17%改善した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.481530567134222
• License:
• Abstract: A zoned neutral atom architecture achieves exceptional fidelity by segregating the execution spaces of 1- and 2-qubit gates, being a promising candidate for high-accuracy quantum systems. Unfortunately, naively applying programs designed for static qubit topologies to zoned architectures may result in most execution time being consumed by inter-zone travels of atoms. To address this, we introduce Mantra (Minimizing trAp movemeNts for aTom aRray Architectures), which rewrites quantum programs to reduce the interleaving of single- and two-qubit gates. Mantra incorporates three strategies: (i) a fountain-shaped controlled-Z (CZ) chain, (ii) ZZ-interaction protocol without a 1-qubit gate, and (iii) preemptive gate scheduling. Mantra reduces inter-zone movements by 68%, physical gate counts by 35%, and improves circuit fidelities by 17% compared to the standard executions.
• Abstract（参考訳）: ゾーンド中性原子アーキテクチャは、1ビットと2ビットのゲートの実行空間を分離することで例外的な忠実性を達成する。 残念ながら、静的な量子トポロジーのために設計されたプログラムをゾーン化されたアーキテクチャに適用すると、ほとんどの実行時間は原子のゾーン間移動によって消費される。 これを解決するために,量子プログラムを書き換え,単一および2ビットゲートのインターリーブを低減するMantra(aTom aRray Architectures の trAp movemeNts の最小化)を導入する。 Mantraは3つの戦略を取り入れている。 (i)噴水型制御Z鎖 (ii) 1-qubitゲートのないZZ-interactionプロトコル、および 三 プリエンプティブゲートのスケジューリング マントラはゾーン間移動を68%減らし、物理ゲート数を35%減らし、回路の忠実度を17%改善した。

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