論文の概要: Joint Optimization of Qubit Leasing and Quantum Circuit Distribution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00501v1
• Date: Sat, 30 May 2026 03:27:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.494241
• Title: Joint Optimization of Qubit Leasing and Quantum Circuit Distribution
• Title（参考訳）: 量子ビットリースと量子回路の同時最適化
• Authors: Anoushka Dey, Gaurav S. Kasbekar,
• Abstract要約: 我々は、量子ネットワークに接続された量子コンピュータ(QC)の集合からリースされたリソースを用いて、与えられた量子回路を実行したいエージェントを考える。 この目的のために、エージェントは、(i)各QCからリースするキュービット数、(ii)異なる時間スロットに異なる回路キュービットを格納するキュービット数、(iii)各ゲートを回路内で実行するキュービット数、(iv)QC間のキュービット移動方法の4つの重要な決定を行う必要がある。 結合量子ビットリースと量子回路分布(JQLQCD)について述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8594140167290097
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We consider an agent, who would like to execute a given quantum circuit using resources leased from a set of quantum computers (QCs) connected by a quantum network. For this purpose, the agent needs to make the following four key decisions: (i) how many qubits to lease from each QC, (ii) at which QCs to store different circuit qubits in different time slots, (iii) at which QC to execute each gate in the circuit, and (iv) how to move qubits between QCs, choosing between migration and teleportation. We refer to this problem facing the agent as the joint qubit leasing and quantum circuit distribution (JQLQCD) problem, and provide a comprehensive integer linear programming (ILP) formulation for it. We show that the JQLQCD problem is NP-complete. Next, we identify several special cases in which the problem can be optimally solved in closed form or via polynomial-time algorithms. Also, we propose a greedy algorithm with local search refinement to solve large instances of the general JQLQCD problem. Finally, we evaluate the performance of the proposed greedy algorithm using extensive numerical computations.
• Abstract（参考訳）: 我々は、量子ネットワークに接続された量子コンピュータ(QC)の集合からリースされたリソースを用いて、与えられた量子回路を実行したいエージェントを考える。 この目的のために、エージェントは以下の4つの重要な決定を行う必要がある。 (i)各QCからリースするキュービット数 (ii)異なる時間スロットに異なる回路量子ビットを格納するQC 三 サーキットにおいて各ゲートを実行するためのQC、及び (iv)QC間のキュービットの移動方法、マイグレーションとテレポーテーションの選択。 エージェントが直面しているこの問題を、ジョイントキュービットリースと量子回路分布(JQLQCD)問題と呼び、それに対する包括的整数線形プログラミング(ILP)の定式化を提供する。 JQLQCD問題はNP完全であることを示す。 次に、閉形式や多項式時間アルゴリズムを用いて問題を最適に解くことができるいくつかの特別なケースを同定する。 また,一般のJQLQCD問題の多くを解くために,局所的な検索精度を向上したグリーディアルゴリズムを提案する。 最後に,より広範な数値計算を用いて,提案アルゴリズムの性能評価を行った。

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