1भौतिकी विभाग, टोक्यो विश्वविद्यालय, 7-3-1 हांगो, बंक्यो-कू, टोक्यो 113-0033, जापान
2इंटरनेशनल सेंटर फॉर एलीमेंट्री पार्टिकल फिजिक्स (आईसीईपीपी), टोक्यो विश्वविद्यालय, 7-3-1 हांगो, बंक्यो-कू, टोक्यो 113-0033, जापान
3भौतिकी प्रभाग, लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला, बर्कले, सीए 94720, यूएसए
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सार
क्वांटम एल्गोरिथम को क्वांटम सर्किट में एन्कोड करने का कोई अनूठा तरीका नहीं है। सीमित मात्रा में गणना, कनेक्टिविटी और सुसंगतता समय के साथ, निकट-अवधि के क्वांटम उपकरणों का सर्वोत्तम उपयोग करने के लिए क्वांटम सर्किट अनुकूलन आवश्यक है। हम AQCEL नामक एक नया सर्किट ऑप्टिमाइज़र पेश करते हैं, जिसका उद्देश्य सर्किट की प्रारंभिक अवस्थाओं के आधार पर नियंत्रित गेटों से अनावश्यक नियंत्रित संचालन को हटाना है। विशेष रूप से, AQCEL एक क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग करके शून्य-आयाम कम्प्यूटेशनल आधार राज्यों की पहचान करके, बहुपद कम्प्यूटेशनल संसाधनों में बहु-नियंत्रित गेट्स से अनावश्यक qubit नियंत्रणों को हटा सकता है, तब भी जब सभी प्रासंगिक qubits उलझ जाते हैं। एक बेंचमार्क के रूप में, AQCEL को उच्च ऊर्जा भौतिकी में अंतिम राज्य विकिरण के मॉडल के लिए डिज़ाइन किए गए क्वांटम एल्गोरिथम पर तैनात किया गया है। इस बेंचमार्क के लिए, हमने दिखाया है कि एक्यूसीईएल-अनुकूलित सर्किट बहुत कम संख्या में फाटकों के साथ समान अंतिम राज्यों का उत्पादन कर सकता है। इसके अलावा, जब एक्यूसीईएल को एक शोर मध्यवर्ती पैमाने के क्वांटम कंप्यूटर के साथ तैनात किया जाता है, तो यह कुशलतापूर्वक एक क्वांटम सर्किट का उत्पादन करता है जो कुछ थ्रेसहोल्ड के नीचे कम-आयाम कम्प्यूटेशनल आधार राज्यों को काटकर उच्च निष्ठा के साथ मूल सर्किट का अनुमान लगाता है। हमारी तकनीक क्वांटम एल्गोरिदम की एक विस्तृत विविधता के लिए उपयोगी है, वास्तविक उपकरणों के लिए और अधिक प्रभावी होने के लिए क्वांटम सर्किट को और सरल बनाने के लिए नई संभावनाएं खोलना।
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