1캘리포니아 대학교 로스앤젤레스, CA 90095 컴퓨터 공학과
2하버드 대학교 물리학과, 케임브리지, MA 02138
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DPQA(Dynamic Field Programmable Qubit Array)는 최근 양자 정보 처리를 위한 유망한 플랫폼으로 떠오르고 있습니다. DPQA에서는 원자 큐비트가 계산 자체 중에 재구성될 수 있는 광학 트랩 배열에 선택적으로 로드됩니다. 큐비트 전송 및 병렬을 활용하여 양자 연산을 얽히게 하면 처음에는 멀리 떨어져 있던 큐비트 쌍도 양자 프로그램 실행의 여러 단계에서 얽힐 수 있습니다. 이러한 재구성 가능성과 비로컬 연결성은 특히 큐비트를 배치 및 라우팅하고 게이트를 예약하는 레이아웃 합성 단계에서 컴파일에 대한 새로운 과제를 제시합니다. 본 논문에서는 최첨단 실험 플랫폼을 대표하는 다중 어레이를 포함하고 2D 어레이 이동을 지원하는 DPQA 아키텍처를 고려합니다. 이 아키텍처 내에서 우리는 상태 공간을 이산화하고 레이아웃 합성을 만족 모듈로 이론 문제로 공식화합니다. 이는 회로 깊이 측면에서 기존 솔버로 최적으로 해결될 수 있습니다. 복잡한 연결이 있는 무작위 그래프로 생성된 일련의 벤치마크 회로의 경우 컴파일러 OLSQ-DPQA는 고정 평면 아키텍처의 최적 컴파일 결과에 비해 작은 문제 인스턴스의 1.7큐비트 얽힘 게이트 수를 5.1배 줄입니다. 방법의 확장성과 실용성을 더욱 향상시키기 위해 고전적인 집적 회로 라우팅의 반복적 필링 접근 방식에서 영감을 받은 그리디 휴리스틱을 도입합니다. 탐욕적 방법과 최적 방법을 결합한 하이브리드 접근 방식을 사용하여 DPQA 기반 컴파일 회로가 그리드 고정 아키텍처에 비해 스케일링 오버헤드가 감소하여 90큐비트 양자 회로에 대해 XNUMX큐비트 게이트가 XNUMX배 적다는 것을 보여줍니다. 이러한 방법을 사용하면 중성 원자 양자 컴퓨터를 사용하여 프로그래밍 가능하고 복잡한 양자 회로를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 향후 컴파일러와 하드웨어 선택에 대한 정보도 얻을 수 있습니다.
주요 이미지: 양자 회로를 재구성 가능한 중성 원자 배열로 컴파일하는 중입니다. 큐비트는 Rydberg 2큐비트 게이트 단계 사이에서 이동됩니다.
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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2024-03-23 11:53:04). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.
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- 출처: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-14-1281/
