論文の概要: Cycle-Aware ZZ Crosstalk Mitigation on Quantum Hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.13204v2
• Date: Thu, 20 Mar 2025 03:58:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-21 12:14:50.042460
• Title: Cycle-Aware ZZ Crosstalk Mitigation on Quantum Hardware
• Title（参考訳）: サイクル対応ZZクロストークの量子ハードウェアへの応用
• Authors: Jiayi Zhong, Yuxin Deng,
• Abstract要約: ZZクロストークとデコヒーレンスは超伝導量子コンピューティングを妨げる。 量子回路と2種類の量子ビット干渉を統合することで問題を定式化する。 次に、CYCO(CYcle-aware ZZ Crosstalk Optimization Algorithm)を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.6242820867975123
• License:
• Abstract: ZZ crosstalk and decoherence hinder superconducting quantum computing. To enhance parallelism in mitigating ZZ crosstalk, we formulate the problem by integrating quantum cycles and two forms of qubit interference. We then propose CYCO, a CYcle-aware ZZ Crosstalk Optimization algorithm, which uses a timing-based greedy strategy to schedule gates through cycles within quantum circuits. A novel data structure called Time and Distance Dependency Graph is designed to model gate data dependencies and physical distances from quantum topologies for precise scheduling. Additionally, dynamically punching barriers reduces idle time in quantum circuits, further enhancing parallelism. Simulations show a reduction of up to 37.44% in quantum program cycle (14.19% on average) on various NISQ devices with 53 to 127 qubits. Real-device experiments on IBMQ-Brisbane demonstrate significant acceleration in quantum computing while maintaining fidelity.
• Abstract（参考訳）: ZZクロストークとデコヒーレンスは超伝導量子コンピューティングを妨げる。 ZZクロストークの緩和における並列性を高めるために、量子サイクルと2種類の量子ビット干渉を統合することで問題を定式化する。 次に、CYCO(CYcle-aware ZZ Crosstalk Optimization)アルゴリズムを提案する。 Time and Distance Dependency Graphと呼ばれる新しいデータ構造は、正確なスケジューリングのために量子トポロジからゲートデータ依存と物理的距離をモデル化するように設計されている。 さらに、動的パンチ障壁は量子回路のアイドル時間を減少させ、さらに並列性を高める。 シミュレーションでは、53から127キュービットの様々なNISQデバイス上での量子プログラムサイクル(平均14.19%)の最大37.44%の削減が示されている。 IBMQ-Brisbaneにおける実デバイス実験は、忠実性を維持しながら量子コンピューティングにおいて大きな加速を示す。

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