Reqomp: Μη υπολογισμός περιορισμένου χώρου για κβαντικά κυκλώματα

Reqomp: Μη υπολογισμός περιορισμένου χώρου για κβαντικά κυκλώματα

Χρονική σήμανση: 19 Φεβρουαρίου 2024 5:26 π.μ.
Reqomp: Μη υπολογισμός περιορισμένου χώρου για κβαντικά κυκλώματα PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Anouk Paradis, Benjamin Bichsel και Martin Vechev

ETH Ζυρίχη, Ελβετία

Βρείτε αυτό το άρθρο ενδιαφέρουσα ή θέλετε να συζητήσετε; Scite ή αφήστε ένα σχόλιο για το SciRate.

Περίληψη

Τα κβαντικά κυκλώματα πρέπει να εκτελούνται σε κβαντικούς υπολογιστές με αυστηρά όρια στις μετρήσεις qubit και πυλών. Για τη δημιουργία κυκλωμάτων που σέβονται και τα δύο όρια, μια πολλά υποσχόμενη ευκαιρία είναι η εκμετάλλευση του $uncomputation$ για την ανταλλαγή qubits για πύλες. Παρουσιάζουμε το Reqomp, μια μέθοδο αυτόματης σύνθεσης σωστού και αποτελεσματικού μη υπολογισμού των ancillae με σεβασμό των περιορισμών υλικού. Για ένα δεδομένο κύκλωμα, το Reqomp μπορεί να προσφέρει ένα ευρύ φάσμα αντισταθμίσεων μεταξύ αυστηρά περιορισμένου αριθμού qubit ή αριθμού πυλών. Η αξιολόγησή μας δείχνει ότι το Reqomp μπορεί να μειώσει σημαντικά τον αριθμό των απαιτούμενων ancilla qubits έως και 96%. Στο 80% των σημείων αναφοράς μας, τα απαιτούμενα qubits ancilla μπορούν να μειωθούν κατά τουλάχιστον 25%, ενώ ποτέ δεν θα υπάρξει αύξηση του αριθμού πυλών πέρα ​​από το 28%.

► Δεδομένα BibTeX

► Αναφορές

[1] Anouk Paradis, Benjamin Bichsel, Samuel Steffen και Martin Vechev. "Unqomp: σύνθεση μη υπολογισμού σε κβαντικά κυκλώματα". Στα Πρακτικά του 42ου Διεθνούς Συνεδρίου ACM SIGPLAN για Σχεδιασμό και Εφαρμογή Γλωσσών Προγραμματισμού. Σελίδες 222–236. Association for Computing Machinery, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ (2021).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3453483.3454040

[2] Yongshan Ding, Xin-Chuan Wu, Adam Holmes, Ash Wiseth, Diana Franklin, Margaret Martonosi και Frederic T. Chong. «Τετράγωνο: Στρατηγική επαναχρησιμοποίηση κβαντικών πλαισίων για αρθρωτά κβαντικά προγράμματα μέσω οικονομικά αποδοτικού μη υπολογισμού». Το 2020 ACM/​IEEE 47th Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA). Σελίδες 570–583. IEEE (2020).
https://doi.org/​10.1109/​ISCA45697.2020.00054

[3] Benjamin Bichsel, Maximilian Baader, Timon Gehr και Martin Vechev. "Silq: Μια κβαντική γλώσσα υψηλού επιπέδου με ασφαλή μη υπολογισμό και διαισθητική σημασιολογία". Στα Πρακτικά του 41ου Συνεδρίου ACM SIGPLAN για Σχεδιασμό και Εφαρμογή Γλωσσών Προγραμματισμού. Σελίδες 286–300. PLDI 2020 Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ (2020). Ένωση Υπολογιστικών Μηχανημάτων.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3385412.3386007

[4] Robert Rand, Jennifer Paykin, Dong-Ho Lee και Steve Zdancewic. "ReQWIRE: Συλλογισμός σχετικά με τα αναστρέψιμα κβαντικά κυκλώματα". Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science 287, 299–312 (2019).
https: / / doi.org/ 10.4204 / EPTCS.287.17

[5] Εμάνουελ Νιλ. «Μια ανάλυση του παιχνιδιού με βότσαλα του Bennett». Τεχνική Έκθεση arXiv:math/​9508218. arXiv (1995).
https://doi.org/​10.48550/​arXiv.math/​9508218
arXiv: math / 9508218

[6] Siu Man Chan, Massimo Lauria, Jakob Nordstrom και Marc Vinyals. «Σκληρότητα προσέγγισης στον χώρο και αποτελέσματα διαχωρισμού για παιχνίδια με βότσαλα». Το 2015 IEEE 56th Annual Symposium on Foundations of Computer Science. Σελίδες 466–485. (2015).
https: / / doi.org/ 10.1109 / focs.2015.36

[7] Alexander S. Green, Peter LeFanu Lumsdaine, Neil J. Ross, Peter Selinger και Benoît Valiron. «Quipper: Μια κλιμακούμενη κβαντική γλώσσα προγραμματισμού». Στα Πρακτικά του 34ου Συνεδρίου ACM SIGPLAN για Σχεδιασμό και Εφαρμογή Γλωσσών Προγραμματισμού. Σελίδα 333–342. PLDI '13 Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη, ΗΠΑ (2013). Ένωση Υπολογιστικών Μηχανημάτων.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2491956.2462177

[8] Alex Parent, Martin Roetteler και Krysta M. Svore. «Σύνταξη αναστρέψιμου κυκλώματος με περιορισμούς χώρου». Τεχνική Έκθεση arXiv:1510.00377. arXiv (2015).
https://doi.org/​10.48550/​arXiv.1510.00377
arXiv: 1510.00377

[9] Alex Parent, Martin Roetteler και Krysta M. Svore. "REVS: Ένα εργαλείο για τη σύνθεση αναστρέψιμων κυκλωμάτων βελτιστοποιημένη για το διάστημα". Στο Iain Phillips and Hafizur Rahaman, εκδότες, Reversible Computation. Σελίδες 90–101. Σημειώσεις Διαλέξεων στο Computer ScienceCham (2017). Springer International Publishing.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-59936-6_7

[10] Debjyoti Bhattacharjee, Mathias Soeken, Srijit Dutta, Anupam Chattopadhyay και Giovanni De Micheli. «Αναστρέψιμα παιχνίδια με βότσαλα για τη μείωση των qubits στην ιεραρχική σύνθεση κβαντικών κυκλωμάτων». Το 2019 IEEE 49th International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL). Σελίδες 102–107. (2019).
https://doi.org/​10.1109/​ISMVL.2019.00026

[11] Giulia Meuli, Mathias Soeken, Martin Roetteler, Nikolaj Bjorner και Giovanni De Micheli. «Παιχνίδι αναστρέψιμου βότσαλου για διαχείριση κβαντικής μνήμης». Το 2019 Σχεδιασμός, Αυτοματισμός & Δοκιμή στην Ευρώπη Συνέδριο & Έκθεση (DATE). Σελίδες 288–291. IEEE (2019).
https://doi.org/​10.23919/​date.2019.8715092

[12] Τσαρλς Χ. Μπένετ. «Ανταλλαγές χρόνου/διαστήματος για αναστρέψιμο υπολογισμό». SIAM Journal on Computing 18, 766–776 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 0218053

[13] Krysta Svore, Alan Geller, Matthias Troyer, John Azariah, Christopher Granade, Bettina Heim, Vadym Kliuchnikov, Mariia Mykhailova, Andres Paz και Martin Roetteler. “Q#: Ενεργοποίηση κλιμακωτών κβαντικών υπολογιστών και ανάπτυξης με dsl υψηλού επιπέδου”. In Proceedings of the Real World Domain Specific Languages ​​Workshop 2018. RWDSL2018New York, NY, USA (2018). Ένωση Υπολογιστικών Μηχανημάτων.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3183895.3183901

[14] Matthew Amy, Martin Roetteler και Krysta M. Svore. «Επαληθευμένη συλλογή αντιστρέψιμων κυκλωμάτων αποδοτικών στο διάστημα». Στο Rupak Majumdar και Viktor Kunčak, συντάκτες, Computer Aided Verification. Τόμος 10427, σελίδες 3–21. Springer International Publishing, Cham (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-63390-9_1

Αναφέρεται από

Αυτό το Βιβλίο δημοσιεύεται στο Quantum στο πλαίσιο του Creative Commons Attribution 4.0 Διεθνής (CC BY 4.0) άδεια. Τα πνευματικά δικαιώματα παραμένουν στους κατόχους των πρωτότυπων δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας όπως οι δημιουργοί ή τα ιδρύματά τους

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Quantum Journal