Reqomp: Nieobliczenia ograniczone przestrzennie dla obwodów kwantowych

Reqomp: Nieobliczenia ograniczone przestrzennie dla obwodów kwantowych

Reqomp: Nieobliczenia ograniczone przestrzennie dla obwodów kwantowych PlatoBlockchain Data Intelligence. Wyszukiwanie pionowe. AI.

Anouk Paradis, Benjamin Bichsel i Martin Vechev

ETH Zurych, Szwajcaria

Czy ten artykuł jest interesujący czy chcesz dyskutować? Napisz lub zostaw komentarz do SciRate.

Abstrakcyjny

Obwody kwantowe muszą działać na komputerach kwantowych z rygorystycznymi ograniczeniami dotyczącymi liczby kubitów i bramek. Aby wygenerować obwody spełniające oba ograniczenia, obiecującą możliwością jest wykorzystanie $uncomputation$ do zamiany kubitów na bramki. Przedstawiamy Reqomp, metodę automatycznej syntezy prawidłowego i wydajnego nieobliczenia ancillae przy jednoczesnym poszanowaniu ograniczeń sprzętowych. Dla danego obwodu Reqomp może zaoferować szeroki zakres kompromisów pomiędzy ściśle ograniczającą liczbą kubitów lub liczbą bramek. Nasza ocena pokazuje, że Reqomp może znacznie zmniejszyć liczbę wymaganych kubitów ancilla, nawet o 96%. W 80% naszych testów porównawczych wymagane kubity ancilla można zmniejszyć o co najmniej 25%, nigdy nie powodując wzrostu liczby bramek powyżej 28%.

► Dane BibTeX

► Referencje

[1] Anouk Paradis, Benjamin Bichsel, Samuel Steffen i Martin Vechev. „Unqomp: synteza nieobliczeń w obwodach kwantowych”. W materiałach z 42. Międzynarodowej Konferencji ACM SIGPLAN na temat projektowania i wdrażania języków programowania. Strony 222–236. Association for Computing Machinery, Nowy Jork, NY, USA (2021).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3453483.3454040

[2] Yongshan Ding, Xin-Chuan Wu, Adam Holmes, Ash Wiseth, Diana Franklin, Margaret Martonosi i Frederic T. Chong. „Kwadrat: strategiczne ponowne wykorzystanie ancilla kwantowego w modułowych programach kwantowych poprzez opłacalne nieobliczenia”. W 2020 r. 47. doroczne międzynarodowe sympozjum na temat architektury komputerów ACM/​IEEE (ISCA). Strony 570–583. IEEE (2020).
https://​/​doi.org/​10.1109/​ISCA45697.2020.00054

[3] Benjamin Bichsel, Maximilian Baader, Timon Gehr i Martin Vechev. „Silq: język kwantowy wysokiego poziomu z bezpieczną nieobliczalnością i intuicyjną semantyką”. W materiałach z 41. konferencji ACM SIGPLAN na temat projektowania i wdrażania języków programowania. Strony 286–300. PLDI 2020Nowy Jork, NY, USA (2020). Stowarzyszenie Maszyn Obliczeniowych.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3385412.3386007

[4] Robert Rand, Jennifer Paykin, Dong-Ho Lee i Steve Zdancewic. „ReQWIRE: Rozumowanie na temat odwracalnych obwodów kwantowych”. Postępowania elektroniczne w informatyce teoretycznej 287, 299–312 (2019).
https: / / doi.org/ 10.4204 / EPTCS.287.17

[5] Emanuel Knill. „Analiza gry w kamyki Bennetta”. Raport techniczny arXiv:math/​9508218. arXiv (1995).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.math/​9508218
arXiv: matematyka / 9508218

[6] Siu Man Chan, Massimo Lauria, Jakob Nordstrom i Marc Vinyals. „Twardość aproksymacji w pprzestrzeni i wyniki separacji dla gier żwirowych”. W 2015 r. 56. doroczne sympozjum IEEE na temat podstaw informatyki. Strony 466–485. (2015).
https: / / doi.org/ 10.1109 / focs.2015.36

[7] Alexander S. Green, Peter LeFanu Lumsdaine, Neil J. Ross, Peter Selinger i Benoît Valiron. „Quipper: skalowalny język programowania kwantowego”. W materiałach z 34. konferencji ACM SIGPLAN na temat projektowania i wdrażania języków programowania. Strony 333–342. PLDI '13Nowy Jork, NY, USA (2013). Stowarzyszenie Maszyn Obliczeniowych.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2491956.2462177

[8] Alex Parent, Martin Roetteler i Krysta M. Svore. „Odwracalna kompilacja obwodów z ograniczeniami przestrzennymi”. Raport techniczny arXiv:1510.00377. arXiv (2015).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1510.00377
arXiv: 1510.00377

[9] Alex Parent, Martin Roetteler i Krysta M. Svore. „REVS: narzędzie do zoptymalizowanej przestrzennie syntezy obwodów odwracalnych”. W: Iain Phillips i Hafizur Rahaman, redaktorzy, Reversible Computation. Strony 90–101. Notatki z wykładów w Computer ScienceCham (2017). Międzynarodowe wydawnictwo Springer.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-59936-6_7

[10] Debjyoti Bhattacharjee, Mathias Soeken, Srijit Dutta, Anupam Chattopadhyay i Giovanni De Micheli. „Odwracalne gry żwirowe w celu redukcji kubitów w hierarchicznej syntezie obwodów kwantowych”. W 2019 r. 49. Międzynarodowe Sympozjum IEEE na temat logiki wielowartościowej (ISMVL). Strony 102–107. (2019).
https://​/​doi.org/​10.1109/​ISMVL.2019.00026

[11] Giulia Meuli, Mathias Soeken, Martin Roetteler, Nikolaj Bjorner i Giovanni De Micheli. „Odwracalna gra polegająca na zarządzaniu pamięcią kwantową”. W 2019 r. Konferencja i wystawa Design, Automation & Test in Europe (DATA). Strony 288–291. IEEE (2019).
https://​/​doi.org/​10.23919/​date.2019.8715092

[12] Charlesa H. Bennetta. „Kompromis czasu i przestrzeni w obliczeniach odwracalnych”. 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 i Martin Roetteler. „Q #: Umożliwianie skalowalnych obliczeń kwantowych i rozwoju za pomocą dsl wysokiego poziomu”. W Proceedings of the Real World DomainSpecific Languages ​​Workshop 2018. RWDSL2018Nowy Jork, NY, USA (2018). Stowarzyszenie Maszyn Obliczeniowych.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3183895.3183901

[14] Matthew Amy, Martin Roetteler i Krysta M. Svore. „Zweryfikowana kompilacja wydajnych przestrzennie obwodów odwracalnych”. W Rupak Majumdar i Viktor Kunčak, redaktorzy, Weryfikacja wspomagana komputerowo. Tom 10427, strony 3–21. Wydawnictwo Springer International, Cham (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-63390-9_1

Cytowany przez

Znak czasu:

Więcej z Dziennik kwantowy