論文の概要: Efficient Gate Reordering for Distributed Quantum Compiling in Data Centers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.01090v1
• Date: Tue, 01 Jul 2025 18:00:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-03 14:22:59.84659
• Title: Efficient Gate Reordering for Distributed Quantum Compiling in Data Centers
• Title（参考訳）: データセンターにおける分散量子コンパイルのための効率的なゲートリオーダ
• Authors: Riccardo Mengoni, Walter Nadalin, Mathys Rennela, Jimmy Rotureau, Tom Darras, Julien Laurat, Eleni Diamanti, Ioannis Lavdas,
• Abstract要約: QPU間通信の回数を最小限に抑える方法やソフトウェアを開発することが重要である。 本稿では、分散コストを最小限に抑えるために設計された量子コンパイラ araQne の重要な特徴について述べる。 我々は,回路リオーダー戦略が果たす重要な役割を確立し,ベースラインアプローチに比べて配電コストを著しく削減する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Just as classical computing relies on distributed systems, the quantum computing era requires new kinds of infrastructure and software tools. Quantum networks will become the backbone of hybrid, quantum-augmented data centers, in which quantum algorithms are distributed over a local network of quantum processing units (QPUs) interconnected via shared entanglement. In this context, it is crucial to develop methods and software that minimize the number of inter-QPU communications. Here we describe key features of the quantum compiler araQne, which is designed to minimize distribution cost, measured by the number of entangled pairs required to distribute a monolithic quantum circuit using gate teleportation protocols. We establish the crucial role played by circuit reordering strategies, which strongly reduce the distribution cost compared to a baseline approach.
• Abstract（参考訳）: 古典的なコンピューティングが分散システムに依存しているように、量子コンピューティングの時代は、新しい種類のインフラとソフトウェアツールを必要とする。 量子ネットワークは、量子処理ユニット(QPU)のローカルネットワーク上に量子アルゴリズムが分散し、共有エンタングルメントを介して相互接続されるハイブリッドな量子拡張データセンターのバックボーンとなる。 この文脈では、QPU間通信の回数を最小限に抑える方法やソフトウェアを開発することが重要である。 ここでは,ゲートテレポーテーションプロトコルを用いたモノリシック量子回路の分散に必要な絡み合ったペアの数から,分散コストを最小限に抑えるために設計された量子コンパイラ araQne の重要な特徴について述べる。 我々は,回路リオーダー戦略が果たす重要な役割を確立し,ベースラインアプローチに比べて配電コストを著しく削減する。

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