論文の概要: Search Smarter, Not Harder: A Scalable, High-Quality Zoned Neutral Atom Compiler
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.13790v1
- Date: Mon, 15 Dec 2025 19:00:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-17 16:49:26.446085
- Title: Search Smarter, Not Harder: A Scalable, High-Quality Zoned Neutral Atom Compiler
- Title（参考訳）: よりスマートなサーチ:スケーラブルで高品質なゾーン付き中性Atomコンパイラ
- Authors: Yannick Stade, Lukas Burgholzer, Robert Wille,
- Abstract要約: ゾーン中立原子アーキテクチャは、大規模量子コンピューティングのための有望なプラットフォームとして登場しつつある。
既存の方法は、これらのデバイスが約束する数千の量子ビットにスケールできない。
この研究は、"より賢く、難しくない"スケーラブルなコンパイル戦略を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.74796205166378
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Zoned neutral atom architectures are emerging as a promising platform for large-scale quantum computing. Their growing scale, however, creates a critical need for efficient and automated compilation solutions. Yet, existing methods fail to scale to the thousands of qubits these devices promise. State-of-the-art compilers, in particular, suffer from immense memory requirements that limit them to small-scale problems. This work proposes a scalable compilation strategy that "searches smarter, not harder". We introduce Iterative Diving Search (IDS), a goal-directed search algorithm that avoids the memory issues of previous methods, and relaxed routing, an optimization to mitigate atom rearrangement overhead. Our evaluation confirms that this approach compiles circuits with thousands of qubits and, in addition, even reduces rearrangement overhead by 28.1% on average. The complete code is publicly available in open-source as part of the Munich Quantum Toolkit (MQT) at https://github.com/munich-quantum-toolkit/qmap.
- Abstract（参考訳）: ゾーン中立原子アーキテクチャは、大規模量子コンピューティングのための有望なプラットフォームとして登場しつつある。
しかし、その規模が大きくなると、効率的な自動コンパイルソリューションに対する重要なニーズが生まれます。
しかし、既存の方法は、これらのデバイスが約束する数千の量子ビットにスケールできない。
特に最先端のコンパイラは、小規模な問題に制限される膨大なメモリ要件に悩まされている。
この研究は、スケーラブルなコンパイル戦略を提案し、「より賢く、より難しくない」。
我々は,従来の手法のメモリ問題を回避する目標指向探索アルゴリズムであるIterative Diving Search (IDS)を導入し,アトム再構成オーバーヘッドを軽減する最適化である緩和ルーティングを導入する。
提案手法は,数千量子ビットの回路をコンパイルし,さらに平均28.1%のオーバヘッドを低減させる。
完全なコードは、 https://github.com/munich-quantum-toolkit/qmapでミュンヘン量子ツールキット(MQT)の一部として、オープンソースで公開されている。
関連論文リスト
- Routing-Aware Placement for Zoned Neutral Atom-based Quantum Computing [8.183465266437631]
ゾーン型中性原子アーキテクチャのためのルーティング対応配置法を提案する。
互換性のある動作を並列な再配置ステップにグループ化して、再配置ステップと走行距離を最小化する。
A*アルゴリズムを用いた実装は、再配置時間を平均で17%、ベストケースで49%削減する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-28T18:00:01Z) - Efficient Compilation for Shuttling Trapped-Ion Machines via the Position Graph Architectural Abstraction [0.9199465050084297]
この研究は、異なるタイプのハードウェアアーキテクチャのための、位置グラフと呼ばれる新しい統一抽象化を提示している。
我々は、トラップイオン量子電荷結合デバイス(QCCD)アーキテクチャをモデル化し、高品質で超伝導のスケーラブルなコンパイル方法を実現する。
このアプローチは、シャットリングベースの量子コンピュータの物理的制約に従うハードウェア上で、ネイティブで実行可能な回路とイオン命令を生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-01-21T19:39:03Z) - Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid
System [56.39703478198019]
IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。
我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。
その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-22T21:54:28Z) - QAOA-in-QAOA: solving large-scale MaxCut problems on small quantum
machines [81.4597482536073]
量子近似最適化アルゴリズム(QAOAs)は、量子マシンのパワーを利用し、断熱進化の精神を継承する。
量子マシンを用いて任意の大規模MaxCut問題を解くためにQAOA-in-QAOA(textQAOA2$)を提案する。
提案手法は,大規模最適化問題におけるQAOAsの能力を高めるために,他の高度な戦略にシームレスに組み込むことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-24T03:49:10Z) - Scaling Quantum Approximate Optimization on Near-term Hardware [49.94954584453379]
我々は、様々なレベルの接続性を持つハードウェアアーキテクチャのための最適化回路により、期待されるリソース要求のスケーリングを定量化する。
問題の大きさと問題グラフの次数で指数関数的に増大する。
これらの問題は、ハードウェア接続性の向上や、より少ない回路層で高い性能を達成するQAOAの変更によって緩和される可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-06T21:02:30Z) - Exploiting Long-Distance Interactions and Tolerating Atom Loss in
Neutral Atom Quantum Architectures [4.979871961444077]
ニュートラル原子(NA)アーキテクチャの利点と欠点を評価する。
NAシステムは、長距離通信やネイティブマルチビットゲートなど、いくつかの有望な利点を提供している。
本稿では,原子損失に対するシステムのレジリエンスを劇的に向上させるハードウェアおよびコンパイラ手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-11T21:34:31Z) - Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg
Atoms [55.41644538483948]
我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。
計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。
我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T23:29:53Z) - Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。
また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z) - Quantum Circuit Transformation: A Monte Carlo Tree Search Framework [6.72166630054365]
Noisy Intermediate-Scale Quantum(NISQ)時代には、量子処理ユニット(QPU)は物理量子ビット間の非常に限られた接続に悩まされている。
量子回路を効果的に実行可能にするためには、それを変換するために回路変換プロセスが必要である。
回路変換問題に対処するためのモンテカルロ木探索(MCTS)フレームワークを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-21T06:54:55Z) - Time-Sliced Quantum Circuit Partitioning for Modular Architectures [67.85032071273537]
現在の量子コンピュータの設計はスケールしない。
小さなプロトタイプを超えてスケールするために、量子アーキテクチャーは、密に連結された量子ビットとクラスタ間のスパーサ接続のクラスタによるモジュラーアプローチを採用する可能性が高い。
このクラスタリングと静的に知られた量子プログラムの制御フローを利用して、量子回路を一度に一度にモジュラ物理マシンにマップするトラクタブルパーティショニングを生成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-25T17:58:44Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。