Reqomp: Kvantahelate ruumipiirangutega arvutamata jätmine

Reqomp: Kvantahelate ruumipiirangutega arvutamata jätmine

Ajatempel: 19. veebruar 2024 kell 5:26
Reqomp: Space-constrained Uncomputation for Quantum Circuits PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Anouk Paradis, Benjamin Bichsel ja Martin Vechev

ETH Zürich, Šveits

Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.

Abstraktne

Kvantahelad peavad töötama kvantarvutites, mille kubitide ja väravate arvud on piiratud. Mõlemat piirangut järgivate ahelate loomiseks on paljutõotav võimalus kasutada $uncomputation$, et vahetada kubiteid väravate vastu. Tutvustame Reqompi, meetodit, mis võimaldab automaatselt sünteesida abiseadmete õiget ja tõhusat arvutamata jätmist, järgides samal ajal riistvaralisi piiranguid. Teatud vooluringi jaoks võib Reqomp pakkuda laia valikut kompromisse rangelt piirava kubitide arvu või väravate arvu vahel. Meie hinnang näitab, et Reqomp võib märkimisväärselt vähendada nõutavate kõrvalkubittide arvu kuni 96%. 80% meie võrdlusnäitajate puhul saab nõutavaid kõrvalkubite vähendada vähemalt 25%, samas kui väravate arv ei suurene kunagi üle 28%.

► BibTeX-i andmed

► Viited

[1] Anouk Paradis, Benjamin Bichsel, Samuel Steffen ja Martin Vechev. "Unqomp: arvutamata jätmise sünteesimine kvantahelates". In Proceedings of the 42nd ACM SIGPLAN International Conference on Programming Language Design and Implementation. Lk 222–236. Association for Computing Machinery, New York, NY, USA (2021).
https://​/​doi.org/​10.1145/​3453483.3454040

[2] Yongshan Ding, Xin-Chuan Wu, Adam Holmes, Ash Wiseth, Diana Franklin, Margaret Martonosi ja Frederic T. Chong. "Ruut: strateegiline kvantkõrvale korduskasutus modulaarsete kvantprogrammide jaoks kulutõhusa arvutamise teel". 2020. aastal toimub ACM/IEEE 47. aasta rahvusvaheline arvutiarhitektuuri sümpoosion (ISCA). Lk 570–583. IEEE (2020).
https://​/​doi.org/​10.1109/​ISCA45697.2020.00054

[3] Benjamin Bichsel, Maximilian Baader, Timon Gehr ja Martin Vechev. "Silq: kõrgetasemeline kvantkeel ohutu arvutamise ja intuitiivse semantikaga". Programmeerimiskeele kujundamise ja rakendamise 41. ACM SIGPLAN konverentsi toimetistes. Lk 286–300. PLDI 2020 New York, NY, USA (2020). Arvutusmasinate Ühing.
https://​/​doi.org/​10.1145/​3385412.3386007

[4] Robert Rand, Jennifer Paykin, Dong-Ho Lee ja Steve Zdancewic. "ReQWIRE: Arutluskäik pööratavate kvantahelate kohta". Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science 287, 299–312 (2019).
https://​/​doi.org/​10.4204/​EPTCS.287.17

[5] Emanuel Knill. "Bennetti kivimängu analüüs". Tehniline aruanne arXiv:math/​9508218. arXiv (1995).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.math/​9508218
arXiv:math/9508218

[6] Siu Man Chan, Massimo Lauria, Jakob Nordstrom ja Marc Vinyals. "Aproksimatsiooni kõvadus pspace'is ja kivimängude eraldamise tulemused". 2015. aastal toimus IEEE 56. iga-aastane arvutiteaduse aluste sümpoosion. Lk 466–485. (2015).
https://​/​doi.org/​10.1109/​focs.2015.36

[7] Alexander S. Green, Peter LeFanu Lumsdaine, Neil J. Ross, Peter Selinger ja Benoît Valiron. "Quipper: skaleeritav kvantprogrammeerimiskeel". Programmeerimiskeele kujundamise ja juurutamise 34. ACM SIGPLAN konverentsi toimetistes. Lk 333–342. PLDI '13New York, NY, USA (2013). Arvutusmasinate Ühing.
https://​/​doi.org/​10.1145/​2491956.2462177

[8] Alex Parent, Martin Roetteler ja Krysta M. Svore. "Pööratav vooluahela koostamine ruumipiirangutega". Tehniline aruanne arXiv:1510.00377. arXiv (2015).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1510.00377
arXiv: 1510.00377

[9] Alex Parent, Martin Roetteler ja Krysta M. Svore. "REVS: tööriist ruumi jaoks optimeeritud pöörduva vooluringi sünteesiks". Iain Phillips ja Hafizur Rahaman, toimetajad, Reversible Computation. Lk 90–101. Loengukonspektid in 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 ja Giovanni De Micheli. "Pööratavad kivimängud kubitide vähendamiseks hierarhilises kvantahela sünteesis". 2019. aastal toimus IEEE 49. rahvusvaheline mitmeväärtusliku loogika sümpoosion (ISMVL). Lk 102–107. (2019).
https://​/​doi.org/​10.1109/​ISMVL.2019.00026

[11] Giulia Meuli, Mathias Soeken, Martin Roetteler, Nikolaj Bjorner ja Giovanni De Micheli. "Pööratav kivimäng kvantmälu haldamiseks". 2019. aasta disaini, automatiseerimise ja testimise konverents ja näitus Euroopas (KUUPÄEV). Lk 288–291. IEEE (2019).
https://​/​doi.org/​10.23919/​date.2019.8715092

[12] Charles H. Bennett. "Aja/ruumi kompromissid pöörduva arvutuse jaoks". 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 ja Martin Roetteler. "K#: skaleeritava kvantarvutuse ja arenduse võimaldamine kõrgetasemelise dsl-iga". In Proceedings of the Real World Domain Specific Languages ​​Workshop 2018. RWDSL2018New York, NY, USA (2018). Arvutusmasinate Ühing.
https://​/​doi.org/​10.1145/​3183895.3183901

[14] Matthew Amy, Martin Roetteler ja Krysta M. Svore. "Kosmosäästlike pööratavate vooluahelate kontrollitud koostamine". Rupak Majumdar ja Viktor Kunčak, toimetajad, Computer Aided Verification. Köide 10427, lk 3–21. Springer International Publishing, Cham (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-63390-9_1

Viidatud

See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.

Ajatempel:

Veel alates Quantum Journal