1LIRMM, Universidade de Montpellier, 34095 Montpellier, França
2LIRMM, Universidade de Montpellier, 34095 Montpellier, CNRS, França
3Universidade de Tecnologia de Eindhoven, 5612 AE, Eindhoven, Holanda
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Sumário
Os dispositivos NISQ têm várias limitações físicas e operações quânticas ruidosas inevitáveis, e apenas pequenos circuitos podem ser executados em uma máquina quântica para obter resultados confiáveis. Isso leva ao problema de subutilização do hardware quântico. Aqui, abordamos esse problema e melhoramos a taxa de transferência do hardware quântico, propondo um compilador de multiprogramação quântica (QuMC) para executar vários circuitos quânticos em hardware quântico simultaneamente. Essa abordagem também pode reduzir o tempo de execução total dos circuitos. Primeiro introduzimos um gerenciador de paralelismo para selecionar um número apropriado de circuitos a serem executados ao mesmo tempo. Em segundo lugar, apresentamos dois algoritmos de particionamento qubit diferentes para alocar partições confiáveis para vários circuitos – um guloso e um heurístico. Em terceiro lugar, usamos o protocolo Simultaneous Randomized Benchmarking para caracterizar as propriedades de diafonia e considerá-las no processo de partição qubit para evitar o efeito de diafonia durante execuções simultâneas. Por fim, aprimoramos o algoritmo de transição de mapeamento para tornar os circuitos executáveis em hardware usando um número reduzido de portas inseridas. Demonstramos o desempenho de nossa abordagem QuMC executando circuitos de tamanhos diferentes no hardware quântico da IBM simultaneamente. Também investigamos esse método no algoritmo VQE para reduzir sua sobrecarga.
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Citado por
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