Reqomp: Kuantum Devreleri için Uzay Kısıtlı Hesaplama

Reqomp: Kuantum Devreleri için Uzay Kısıtlı Hesaplama

Zaman Damgası: 19 Şubat 2024 5:26
Reqomp: Kuantum Devreleri için Uzay Kısıtlı Hesaplama PlatoBlockchain Veri Zekası. Dikey Arama. Ai.

Anouk Paradis, Benjamin Bichsel ve Martin Vechev

ETH Zürih, İsviçre

Bu makaleyi ilginç mi buldunuz yoksa tartışmak mı istiyorsunuz? SciRate'e çığlık at veya yorum bırak.

Özet

Kuantum devreleri kuantum bilgisayarlarda, kübit ve kapı sayımlarında sıkı sınırlamalarla çalışmalıdır. Her iki sınıra da saygı duyan devreler oluşturmak için kübitleri geçitlerle takas etmek amacıyla $hesaplamadan$ yararlanmak umut verici bir fırsattır. Donanım kısıtlamalarına saygı göstererek yardımcıların doğru ve verimli şekilde hesaplanmasını otomatik olarak sentezlemek için bir yöntem olan Reqomp'u sunuyoruz. Belirli bir devre için Reqomp, sıkı bir şekilde kısıtlayan kübit sayısı veya geçit sayısı arasında geniş bir yelpazede dengeler sunabilir. Değerlendirmemiz, Reqomp'un gerekli yardımcı kubitlerin sayısını %96'ya kadar önemli ölçüde azaltabildiğini gösteriyor. Karşılaştırmalı testlerimizin %80'inde, gerekli olan ancilla kübitleri en az %25 oranında azaltılabiliyor ve hiçbir zaman kapı sayısında %28'in üzerinde bir artış meydana gelmiyor.

► BibTeX verileri

► Referanslar

[1] Anouk Paradis, Benjamin Bichsel, Samuel Steffen ve Martin Vechev. “Unqomp: Kuantum devrelerinde hesaplamasızlığın sentezlenmesi”. 42. ACM SIGPLAN Uluslararası Programlama Dili Tasarımı ve Uygulaması Konferansı Bildirilerinde. Sayfalar 222–236. Bilgisayar Makineleri Birliği, New York, NY, ABD (2021).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3453483.3454040

[2] Yongshan Ding, Xin-Chuan Wu, Adam Holmes, Ash Wiseth, Diana Franklin, Margaret Martonosi ve Frederic T. Chong. "Kare: Uygun maliyetli hesaplama yoluyla modüler kuantum programları için stratejik kuantum yardımcısının yeniden kullanımı". 2020'de ACM/​IEEE 47. Yıllık Uluslararası Bilgisayar Mimarisi Sempozyumu (ISCA). Sayfalar 570–583. IEEE (2020).
https://​/​doi.org/​10.1109/​ISCA45697.2020.00054

[3] Benjamin Bichsel, Maximilian Baader, Timon Gehr ve Martin Vechev. “Silq: Güvenli Hesaplamasız ve Sezgisel Anlambilime Sahip Yüksek Düzeyli Bir Kuantum Dili”. 41. ACM SIGPLAN Programlama Dili Tasarımı ve Uygulaması Konferansı Bildirileri içinde. Sayfalar 286–300. PLDI 2020New York, NY, ABD (2020). Bilgisayar Makineleri Derneği.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3385412.3386007

[4] Robert Rand, Jennifer Paykin, Dong-Ho Lee ve Steve Zdancewic. “ReQWIRE: Tersinir Kuantum Devreleri Hakkında Muhakeme”. Teorik Bilgisayar Bilimlerinde Elektronik Bildiriler 287, 299–312 (2019).
https: / / doi.org/ 10.4204 / EPTCS.287.17

[5] Emanuel Knill. "Bennett'in çakıl taşı oyununun analizi". Teknik Rapor arXiv:math/​9508218. arXiv (1995).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.math/​9508218
arXiv: matematik / 9508218

[6] Siu Man Chan, Massimo Lauria, Jakob Nordstrom ve Marc Vinyals. "Çakıl taşı oyunları için puzayında yaklaşımın sertliği ve ayırma sonuçları". 2015 yılında IEEE 56. Yıllık Bilgisayar Biliminin Temelleri Sempozyumu. Sayfalar 466–485. (2015).
https: / / doi.org/ 10.1109 / focs.2015.36

[7] Alexander S. Green, Peter LeFanu Lumsdaine, Neil J. Ross, Peter Selinger ve Benoît Valiron. “Quipper: Ölçeklenebilir bir kuantum programlama dili”. 34. ACM SIGPLAN Programlama Dili Tasarımı ve Uygulaması Konferansı Bildirileri içinde. Sayfa 333–342. PLDI '13New York, NY, ABD (2013). Bilgisayar Makineleri Derneği.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2491956.2462177

[8] Alex Parent, Martin Roetteler ve Krysta M. Svore. "Yer kısıtlamaları ile tersinir devre derlemesi". Teknik Rapor arXiv:1510.00377. arXiv (2015).
https:/​/​doi.org/10.48550/​arXiv.1510.00377
arXiv: 1510.00377

[9] Alex Parent, Martin Roetteler ve Krysta M. Svore. “REVS: Uzay Optimize Edilmiş Tersinir Devre Sentezi için Bir Araç”. Iain Phillips ve Hafizur Rahaman, editörler, Tersinir Hesaplama. Sayfalar 90–101. Bilgisayar BilimleriCham Ders Notları (2017). Springer Uluslararası Yayıncılık.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-59936-6_7

[10] Debjyoti Bhattacharjee, Mathias Soeken, Srijit Dutta, Anupam Chattopadhyay ve Giovanni De Micheli. “Hiyerarşik Kuantum Devre Sentezinde Qubitleri Azaltmak için Tersinir Çakıl Taşı Oyunları”. 2019'da IEEE 49. Uluslararası Çok Değerli Mantık Sempozyumu (ISMVL). Sayfalar 102–107. (2019).
https:/​/​doi.org/10.1109/​ISMVL.2019.00026

[11] Giulia Meuli, Mathias Soeken, Martin Roetteler, Nikolaj Bjorner ve Giovanni De Micheli. "Kuantum bellek yönetimi için geri dönüşümlü çakıl oyunu". 2019 Avrupa'da Tasarım, Otomasyon ve Test Konferansı ve Sergisi (DATE). Sayfalar 288–291. IEEE (2019).
https://​/​doi.org/​10.23919/​date.2019.8715092

[12] Charles H. Bennett. “Tersinilebilir Hesaplama için Zaman/Uzay Dengeleri”. 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 ve Martin Roetteler. “S#: Yüksek düzeyli bir dsl ile ölçeklenebilir kuantum hesaplamayı ve geliştirmeyi mümkün kılmak”. Gerçek Dünya Etki Alanına Özel Diller Çalıştayı Bildirilerinde 2018. RWDSL2018New York, NY, ABD (2018). Bilgisayar Makineleri Derneği.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3183895.3183901

[14] Matthew Amy, Martin Roetteler ve Krysta M. Svore. “Alandan Verimli Tersinir Devrelerin Doğrulanmış Derlemesi”. Rupak Majumdar ve Viktor Kunčak, editörler, Bilgisayar Destekli Doğrulama. Cilt 10427, sayfa 3–21. Springer Uluslararası Yayıncılık, Cham (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-63390-9_1

Alıntılama

Bu Makale, Quantum'da Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası (CC BY 4.0) lisans. Telif hakkı, yazarlar veya kurumları gibi orijinal telif hakkı sahiplerine aittir.

Zaman Damgası:

Den fazla Kuantum Günlüğü