論文の概要: TeleSABRE: Layout Synthesis in Multi-Core Quantum Systems with Teleport Interconnect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08928v1
• Date: Tue, 13 May 2025 19:53:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-15 21:44:09.286866
• Title: TeleSABRE: Layout Synthesis in Multi-Core Quantum Systems with Teleport Interconnect
• Title（参考訳）: TeleSABRE:Teleport Interconnectを用いたマルチコア量子システムにおけるレイアウト合成
• Authors: Enrico Russo, Elio Vinciguerra, Maurizio Palesi, Davide Patti, Giuseppe Ascia, Vincenzo Catania,
• Abstract要約: 我々は,テレポーテーションに基づく相互接続を特徴とするアーキテクチャに適したレイアウト合成手法であるTeleSABREを開発した。 量子移動のためのSWAP操作のみを導入する標準のSABREとは異なり、TeleSABREはコア内SWAPとテレポーテーションベースの技術を統合している。 これにより、コア間通信オーバーヘッドと、テレポーテーションプロトコルやローカルゲートの実行に必要なコア内SWAPの数の両方を削減することで、より効率的な回路実行が可能になる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7724466261976437
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum circuit compilation and, in particular, efficient qubit layout synthesis is a critical challenge in modular, multi-core quantum architectures with constrained interconnects. In this work, we extend the SABRE heuristic algorithm to develop TeleSABRE, a layout synthesis approach tailored for architectures featuring teleportation-based interconnects. Unlike standard SABRE, which only introduces SWAP operations for qubit movement, TeleSABRE integrates both intracore SWAPs and teleportation-based techniques leveraging qubit teleportation and gate teleportation across cores. This enables more efficient circuit execution by reducing both inter-core communication overhead and the number of intra-core SWAPs required to allow teleportation protocols and local gate executions. Experimental results demonstrate that TeleSABRE achieves 28% reduction across various benchmarks in terms of inter-core operations while also taking into account the logistics of the teleport protocols.
• Abstract（参考訳）: 量子回路のコンパイル、特に効率的な量子ビットレイアウト合成は、制約された相互接続を持つモジュラーでマルチコアな量子アーキテクチャにおいて重要な課題である。 本研究では,SABREヒューリスティックアルゴリズムを拡張して,テレポーテーションに基づく相互接続を特徴とするアーキテクチャに適したレイアウト合成手法であるTeleSABREを開発した。 量子移動のためのSWAP操作しか導入していない標準的なSABREとは異なり、TeleSABREは、コア内SWAPと、コア間の量子テレポーテーションとゲートテレポーテーションを活用するテレポーテーションベースの技術の両方を統合している。 これにより、コア間通信オーバーヘッドと、テレポーテーションプロトコルやローカルゲートの実行に必要なコア内SWAPの数の両方を削減することで、より効率的な回路実行が可能になる。 実験結果から,テレポートプロトコルのロジスティクスを考慮したTeleSABREは,コア間運用において,様々なベンチマークで28%の削減を実現していることがわかった。

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