論文の概要: NAKO: A Benchmarking Framework for Evaluating and Diagnosing Neutral-Atom Quantum Compilers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.39296v1
- Date: Thu, 29 Oct 2026 03:43:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-03 00:16:36.642764
- Title: NAKO: A Benchmarking Framework for Evaluating and Diagnosing Neutral-Atom Quantum Compilers
- Title（参考訳）: NAKO:中性原子量子コンパイラの評価と診断のためのベンチマークフレームワーク
- Abstract要約: NAKOは、キュービット数、論理深度、要求される1および2キュービットゲート密度によって回路をパラメータ化するベンチマークフレームワークである。
前述の実行モデルの下では、構築は最小のRydbergステージとルーティングインターバルカウントを保証する。
エノラにとって、配置スコアとクロスステージレイアウト管理は過剰な運動に寄与し、診断誘導による介入は平均運動を78.9%減少させる。
OLSQ-DPQAでは、未熟な候補の選択と準備状態の限定的な探索により、回避可能なエンタングステージとルーティング間隔が生成される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.694831727143583
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reconfigurable neutral-atom processors couple gate scheduling, atom placement, and parallel atom transport, so compiler decisions jointly determine physical execution costs. Evaluating these compilers requires attainable resource references and a way to trace excess costs to their causes. We present NAKO, a benchmarking framework that parameterizes circuits by qubit count, logical depth, and requested one- and two-qubit gate densities, and assigns attainable targets for Rydberg stages, routing intervals, and movement layers. Each benchmark is paired with an executable reference schedule; under the stated execution model, construction guarantees minimum Rydberg-stage and routing-interval counts, and minimum movement among schedules with the minimum Rydberg-stage count. Comparing compiler outputs with these references quantifies resource gaps, while reference mappings and intermediate physical states enable controlled interventions that trace excess costs to specific compiler decisions. In a 648-run evaluation of Enola and OLSQ-DPQA, NAKO identifies distinct bottlenecks. For Enola, placement scoring and cross-stage layout management contribute to excess movement; diagnosis-guided interventions reduce mean movement by 78.9% across five matched circuits. For OLSQ-DPQA, premature candidate selection and limited exploration of preparatory states produce avoidable entangling stages and routing intervals; four fixed-checkpoint continuations each eliminate one Rydberg stage and one routing interval without increasing movement. NAKO thus links resource targets backed by constructive optimality guarantees to controlled diagnosis and validation of compiler-specific resource savings.
- Abstract（参考訳）: 再構成可能な中性原子プロセッサはゲートスケジューリング、原子配置、並列原子輸送を組み合わせ、コンパイラの決定は物理的実行コストを共同で決定する。
これらのコンパイラを評価するには、達成可能なリソース参照と、その原因に対する過剰なコストを追跡する方法が必要である。
本稿では,回路をキュービット数,論理深度,要求された1および2キュービットゲート密度でパラメータ化するベンチマークフレームワークであるNAKOを紹介し,Rydbergステージ,ルーティング間隔,移動層に対して到達可能なターゲットを割り当てる。
各ベンチマークは実行可能なリファレンススケジュールとペアリングされ、前述の実行モデルの下では、構成は最小のRydbergステージとルーティングインターバルカウントを保証し、最小のRydbergステージカウントを持つスケジュール間で最小の移動を保証する。
コンパイラ出力とこれらの参照を比較すると、リソースギャップが定量化され、参照マッピングと中間物理状態は、特定のコンパイラ決定に過剰なコストをさかのぼる制御された介入を可能にする。
648回のEnolaとOLSQ-DPQAの評価では、NAKOは異なるボトルネックを特定している。
エノラでは、配置スコアとクロスステージレイアウト管理が過剰な運動に寄与し、診断誘導による介入により、5つの整合回路で平均運動が78.9%減少する。
OLSQ-DPQAでは、未熟な候補選択と予備状態の限定探索により、回避可能なエンタングステージとルーティング間隔が生成され、各4つの固定チェックポイント継続は、動きを増大させることなく、Rydbergステージと1つのルーティング間隔を排除している。
これにより、NAKOは、コンパイラ固有のリソースセーブの制御された診断とバリデーションに対して、構築上の最適性によって保証されたリソースターゲットをリンクする。
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