論文の概要: Heuristics for Shuttling Sequence Optimization for a Linear Segmented Trapped-Ion Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.05464v1
- Date: Thu, 05 Mar 2026 18:35:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-06 22:06:11.371589
- Title: Heuristics for Shuttling Sequence Optimization for a Linear Segmented Trapped-Ion Quantum Computer
- Title（参考訳）: リニアセグメンテッド1オン量子コンピュータにおけるシャットリングシーケンス最適化のヒューリスティックス
- Authors: J. Durandau, C. A. Brunet, F. Schmidt-Kaler, U. Poschinger, F. Mailhot, Y. Bérubé-Lauzière,
- Abstract要約: 線形セグメント化イオントラップ量子コンピュータの動作には,シャットリングシーケンスの生成アルゴリズムが必要である。
本研究は、量子フーリエ変換のような構造を持つ回路に最適であることが証明されたシーケンスを生成するアルゴリズムの実装を提供する。
- 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: An algorithm for the generation of shuttling sequences is necessary for the operation of a linear segmented ion-trap quantum computer. The present work provides an implementation of an algorithm that produces sequences proved to be optimal for circuits with a quantum Fourier transform-like structure. Such optimality was proved in previous work of our group. We first present an approach for qubit mapping, i.e. determining the initial ordering of the ions, termed the common ion order, and develop a heuristic algorithm for its implementation. We explain how this heuristic is integrated in the shuttling sequence generation algorithm described in the previous work. The results show the increased performance of the heuristic in terms of reducing the number of required shuttling operations. The number of ion displacements required exhibits a polynomial increase in terms of the number of qubits, such that these operations become the main contribution to the overall resource cost. Furthermore, we show that multiple zones for gate interactions can reduce the amount of qubit register reordering.
- Abstract（参考訳）: 線形セグメント化イオントラップ量子コンピュータの動作には,シャットリングシーケンスの生成アルゴリズムが必要である。
本研究は、量子フーリエ変換のような構造を持つ回路に最適であることが証明されたシーケンスを生成するアルゴリズムの実装を提供する。
このような最適性は、我々のグループの以前の研究で証明された。
まず、まず、量子ビットマッピングのアプローチ、すなわち、イオンの初期順序を決定すること、共通イオン秩序(common ion order)と呼び、その実装のためのヒューリスティックアルゴリズムを開発する。
本稿では、このヒューリスティックが、前回の研究で説明したシャットリングシーケンス生成アルゴリズムにどのように統合されているかを説明する。
その結果,必要なシャットリング操作数を減らすことでヒューリスティックな性能が向上した。
必要なイオン変位の数は、キュービットの数で多項式の増加を示し、これらの演算が全体の資源コストに主要な貢献をする。
さらに、ゲート間相互作用のための複数のゾーンが、キュービットレジスタ再順序付けの量を減らすことができることを示す。
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