1QUANTUM, Інститут фізики, Університет Йоганна Гутенберга, Staudingerweg 7, 55128 Майнц, Німеччина
2Institut Quantique та Département de génie électrique et de génie informatique, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec, J1K 2R1, Canada
Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.
абстрактний
Багатообіцяючим підходом для розширення квантових комп’ютерних платформ із захопленими іонами є зберігання кількох наборів кубітів із захопленими іонами («іонних кристалів») у сегментованих пастках мікрочіпів і з’єднання їх між собою за допомогою фізичного руху іонів («човникове переміщення»). Уже для реалізації квантових схем помірної складності розробка відповідних розподілів кубітів і графіків перемикання вимагає автоматизації. Тут ми описуємо та тестуємо алгоритми, які вирішують саме ці завдання. Ми описуємо алгоритм для повністю автоматизованої генерації розкладів переміщення, що відповідає обмеженням, накладеним заданою структурою перехоплення. Крім того, ми представляємо різні методи початкового призначення кубітів і порівнюємо їх для випадкових ланцюгів (до 20 кубітів) і схем, подібних до квантового перетворення Фур’є, і узагальнених воріт Тоффолі до 40 кубітів кожна. Ми виявили, що для квантових схем, які містять фіксовану структуру, розширені алгоритми призначення можуть служити для зменшення накладних витрат на переміщення.
► Дані BibTeX
► Список літератури
[1] Я. Прескілл. «Квантові обчислення в епоху NISQ і за її межами». Квант 2, 79 (2018).
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79
[2] C. Figgatt, A. Ostrander, NM Linke, KA Landsman, D. Zhu, D. Maslov, and C. Monroe. «Операції паралельного заплутування на універсальному квантовому комп’ютері з іонною пасткою». Nature 572, 368–372 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1427-5
[3] П. Шиндлер, Д. Нігг, Т. Монц, Дж. Т. Баррейро, Е. Мартінес, С. X. Ван, С. Квінт, М. Ф. Брандл, В. Небендаль, К. Ф. Рус, М. Чвалла, М. Хеннріх і Р. Блатт. «Квантовий інформаційний процесор із захопленими іонами». New Journal of Physics 15, 123012 (2013).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/12/123012
[4] Д. Кельпінскі, К. Монро та Діджей Вайнленд. «Архітектура великомасштабного квантового комп’ютера з іонною пасткою». Nature 417, 709–711 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature00784
[5] В. Каушаль, Б. Лекіч, А. Шталь, Й. Гільдер, Д. Пійн, К. Шмігелов, А. Бермудес, М. Мюллер, Ф. Шмідт-Калер, У. Пошингер. «Човникова обробка квантової інформації захоплених іонів». AVS Quantum Science 2, 014101 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1116 / 1.5126186
[6] JM Pino, JM Dreiling, C. Figgatt, JP Gaebler, SA Moses, MS Allman, CH Baldwin, M. Foss-Feig, D. Hayes, K. Mayer, C. Ryan-Anderson і B. Neyenhuis. «Демонстрація архітектури квантового ПЗЗ-комп’ютера із захопленими іонами». Nature 592, 209–213 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03318-4
[7] Й. Гільдер, Д. Пійн, О. Онищенко, А. Шталь, М. Орт, Б. Лекіч, А. Родрігес-Бланко, М. Мюллер, Ф. Шмідт-Калер, У. Г. Пошингер. «Відмовостійке зчитування парності на квантовому комп’ютері з захопленими іонами на основі човника». фіз. Ред. X 12, 011032 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011032
[8] Ф. Креппель, К. Мельцер, Й. Вагнер, Й. Гільдер, У. Пошингер, Ф. Шмідт-Калер, А. Брінкман. «Квантовий компілятор схем для човникового квантового комп’ютера з захопленими іонами» (2022).
[9] Тобіас Шмале, Бенс Темесі, Алакеш Байшя, Ніколас Пулідо-Матео, Людвіг Кріннер, Тімко Дубіелціг, Крістіан Оспелькаус, Хендрік Веймер і Даніель Борчердінг. «Фази серверного компілятора для квантових комп’ютерів із захопленими іонами». У 2022 році IEEE International Conference on Quantum Software (QSW). Сторінки 32–37. (2022).
https:///doi.org/10.1109/QSW55613.2022.00020
[10] М. Веббер, С. Герберт, С. Вайдт і В. К. Хенсінгер. «Ефективна маршрутизація кубітів для глобально підключеного квантового комп’ютера з захопленими іонами». Advanced Quantum Technologies 3, 2000027 (2020).
https:///doi.org/10.1002/qute.202000027
[11] Абдулла Аш Сакі, Расіт Онур Топалоглу та Сваруп Гош. «Muzzle the shuttle: Efficient compilation for multi-trap trapped-ion quantum computers». У 2022 році на європейській конференції та виставці Design, Automation & Test (DATE). Сторінки 322–327. (2022).
https:///doi.org/10.23919/DATE54114.2022.9774619
[12] Сінь-Чуан Ву, Дріпто М. Деброй, Йоншань Дін, Джонатан М. Бейкер, Юрій Алексєєв, Кеннет Р. Браун і Фредерік Т. Чонг. «Нахил: досягнення вищої точності на архітектурі квантових обчислень із захопленими іонами на лінійних стрічках». У 2021 році Міжнародний симпозіум IEEE з високопродуктивної комп’ютерної архітектури (HPCA). Сторінки 153–166. (2021).
https:///doi.org/10.1109/HPCA51647.2021.00023
[13] А. Вальтер, Ф. Зізель, Т. Растер, С. Т. Докінз, К. Отт, М. Геттріх, К. Зінгер, Ф. Шмідт-Калер та У. Г. Пошингер. «Контроль швидкого транспортування захоплених холодом іонів». фіз. Преподобний Летт. 109, 080501 (2012).
https:///doi.org/10.1103/physrevlett.109.080501
[14] Р. Боулер, Дж. Геблер, Й. Лін, Т. Р. Тан, Д. Ханнеке, Дж. Д. Йост, Дж. П. Хоум, Д. Лейбфрід і Ді-Джей Вайнленд. «Когерентний діабатичний транспорт іонів і розділення в багатозонному масиві пасток». фіз. Преподобний Летт. 109, 080502 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.080502
[15] Т. Рустер, К. Варшбургер, Х. Кауфманн, Ч. Т. Шмігелов, А. Вальтер, М. Геттріх, А. Пфістер, В. Каушал, Ф. Шмідт-Калер та У. Г. Пошингер. “Експериментальна реалізація швидкого розділення іонів у сегментованих пастках Пауля”. фіз. Rev. A 90, 033410 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.033410
[16] Х. Кауфманн, Т. Рустер, Ч. Т. Шмігелов, Ф. Шмідт-Калер та У. Г. Пошингер. “Динаміка та керування розщепленням швидкого іонного кристала в сегментованих пастках Пауля”. New Journal of Physics 16, 073012 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/7/073012
[17] Х. Кауфман, Т. Рустер, К. Т. Шмігелов, М. А. Люда, В. Каушал, Й. Шульц, Д. фон Лінденфельс, Ф. Шмідт-Калер, У. Г. Пошингер. «Швидкий обмін іонами для обробки квантової інформації». фіз. Rev. A 95, 052319 (2017).
https:///doi.org/10.1103/physreva.95.052319
[18] Д. Маслов, С. М. Фальконер, М. Моска. «Розміщення квантової схеми». IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems 27, 752–763 (2008).
https:///doi.org/10.1109/tcad.2008.917562
[19] Т. Парр. «Остаточний довідник antlr 4». Прагматична книжкова полиця. (2013). 2-е видання.
[20] Riverbank Computing Limited. «PyQt5» (2020).
[21] AW Cross, LS Bishop, JA Smolin і JM Gambetta. «Відкрита квантова мова асемблера» (2017).
[22] А. Келлі. «Граматика OPENQASM 2.0» (2018).
[23] М. А. Нільсена та І. Л. Чуанга. “Квантові обчислення та квантова інформація: 10-те ювілейне видання”. Cambridge University Press. (2011). 10-е видання.
https:///doi.org/10.1017/CBO9780511976667
[24] Д. Мідник. «Наближене перетворення Фур’є, корисне для квантового факторування». Технічний звіт. Дослідницький відділ IBM (2002).
https:///doi.org/10.48550/ARXIV.QUANT-PH/0201067
[25] А. Шафаї, М. Саеді та М. Педрам. «Оптимізація квантових схем для відстані взаємодії в лінійних архітектурах найближчих сусідів». У 2013 році на 50-й конференції ACM/EDAC/IEEE Design Automation Conference (DAC). Сторінки 1–6. (2013).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2463209.2488785
Цитується
[1] Фабіан Креппель, Крістіан Мелцер, Дієго Ольвера Міллан, Яніс Вагнер, Джанін Гілдер, Ульріх Пошингер, Фердинанд Шмідт-Калер та Андре Брінкманн, «Квантовий компілятор схеми для човникового квантового комп’ютера з захопленими іонами», arXiv: 2207.01964, (2022).
Вищезазначені цитати від SAO / NASA ADS (останнє оновлення успішно 2023-11-10 02:50:52). Список може бути неповним, оскільки не всі видавці надають відповідні та повні дані про цитування.
On Служба, на яку посилається Crossref даних про цитування робіт не знайдено (остання спроба 2023-11-10 02:50:50).
Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.
- Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
- ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
- PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
- джерело: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-08-1175/
- :є
- : ні
- ][стор
- $UP
- 1
- 10
- 10th
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 16
- 17
- 19
- 20
- 2008
- 2011
- 2012
- 2013
- 2014
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 22
- 23
- 24
- 25
- 27
- 40
- 50
- 7
- 8
- 9
- a
- вище
- РЕЗЮМЕ
- доступ
- досягнення
- адреса
- просунутий
- приналежності
- алгоритм
- алгоритми
- ВСІ
- вже
- an
- та
- Ювілей
- підхід
- приблизний
- архітектура
- ЕСТЬ
- масив
- AS
- збірка
- спроба
- автор
- authors
- Автоматизований
- Автоматизація
- пекар
- BE
- За
- Перерва
- коричневий
- by
- Кембридж
- CAN
- CCD
- чонг
- холодний
- коментар
- Commons
- порівняти
- повний
- складність
- обчислення
- комп'ютер
- комп'ютери
- обчислення
- конференція
- підключений
- обмеження
- містити
- контроль
- авторське право
- Перетинати
- кристал
- Данило
- дані
- Дата
- остаточний
- описувати
- дизайн
- Дієго
- різний
- обговорювати
- відстань
- Роздільна
- e
- E&T
- кожен
- видання
- ефективний
- Епоха
- Європа
- точно
- виставка
- факторинг
- ШВИДКО
- вірність
- знайти
- фіксованою
- для
- знайдений
- від
- повністю
- Крім того
- Гейтс
- покоління
- даний
- Глобально
- граматика
- Гутенберг
- Гарвард
- тут
- висока продуктивність
- вище
- власники
- Головна
- HTTPS
- i
- IBM
- IEEE
- накладений
- in
- інформація
- початковий
- Інститут
- установи
- інтегрований
- взаємодія
- цікавий
- Міжнародне покриття
- вводити
- JavaScript
- Джонатан
- журнал
- Кеннет
- мова
- масштабний
- останній
- Залишати
- ліцензія
- обмеженою
- лін
- список
- Може..
- методика
- місяць
- руху
- множинний
- природа
- Нові
- Нікола
- немає
- листопад
- of
- on
- відкрити
- операції
- or
- оригінал
- сторінок
- Папір
- паритет
- Пол
- фізичний
- Фізика
- розміщення
- Платформи
- plato
- Інформація про дані Платона
- PlatoData
- прагматичний
- press
- обробка
- процесор
- перспективний
- забезпечувати
- опублікований
- видавець
- видавців
- Квантовий
- Квантовий комп'ютер
- квантові комп'ютери
- квантові обчислення
- квантова інформація
- квантове програмне забезпечення
- Кубіт
- кубіти
- КВІНТ
- R
- випадковий
- реалізація
- розуміючи,
- зменшити
- посилання
- посилання
- залишається
- звітом
- вимагати
- дослідження
- Маршрутизація
- s
- наука
- служити
- набори
- співачка
- Софтвер
- зберігання
- структура
- Успішно
- такі
- підходящий
- обмін
- Симпозіум
- Systems
- завдання
- технічний
- Технології
- тест
- Що
- Команда
- їх
- Ці
- це
- назва
- до
- Transactions
- Перетворення
- перевезення
- пастки
- при
- Universal
- університет
- оновлений
- URL
- через
- обсяг
- з
- W
- хотіти
- було
- we
- який
- з
- працює
- wu
- X
- рік
- зефірнет