Reqomp: Tính toán không gian hạn chế cho mạch lượng tử

Reqomp: Tính toán không gian hạn chế cho mạch lượng tử

Dấu thời gian: ngày 19 tháng 2024 năm 5 26:XNUMX sáng
Reqomp: Tính toán không giới hạn không gian cho mạch lượng tử Thông minh dữ liệu PlatoBlockchain. Tìm kiếm dọc. Ái.

Anouk Paradis, Benjamin Bichsel và Martin Vechev

ETH Zurich, Thụy Sĩ

Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.

Tóm tắt

Mạch lượng tử phải chạy trên máy tính lượng tử với giới hạn chặt chẽ về số lượng qubit và cổng. Để tạo ra các mạch tôn trọng cả hai giới hạn, một cơ hội đầy hứa hẹn là khai thác $uncomputation$ để trao đổi qubit lấy cổng. Chúng tôi trình bày Reqomp, một phương pháp tự động tổng hợp việc giải mã ancillae chính xác và hiệu quả trong khi vẫn tôn trọng các ràng buộc phần cứng. Đối với một mạch nhất định, Reqomp có thể đưa ra nhiều sự cân bằng giữa số lượng qubit hoặc số lượng cổng bị ràng buộc chặt chẽ. Đánh giá của chúng tôi chứng minh rằng Reqomp có thể giảm đáng kể số lượng qubit ancilla cần thiết lên tới 96%. Trên 80% điểm chuẩn của chúng tôi, số qubit ancilla yêu cầu có thể giảm ít nhất 25% trong khi không bao giờ làm số lượng cổng tăng vượt quá 28%.

► Dữ liệu BibTeX

► Tài liệu tham khảo

[1] Anouk Paradis, Benjamin Bichsel, Samuel Steffen và Martin Vechev. “Unqomp: tổng hợp khả năng tính toán trong mạch lượng tử”. Trong Kỷ yếu của Hội nghị quốc tế ACM SIGPLAN lần thứ 42 về thiết kế và triển khai ngôn ngữ lập trình. Trang 222–236. Hiệp hội Máy tính, New York, NY, Hoa Kỳ (2021).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3453483.3454040

[2] Yongshan Ding, Xin-Chuan Wu, Adam Holmes, Ash Wiseth, Diana Franklin, Margaret Martonosi và Frederic T. Chong. “Hình vuông: Tái sử dụng ancilla lượng tử chiến lược cho các chương trình lượng tử mô-đun thông qua việc giải mã hiệu quả về mặt chi phí”. Hội nghị chuyên đề quốc tế thường niên lần thứ 2020 của ACM/​IEEE về Kiến trúc máy tính (ISCA) năm 47. Trang 570–583. IEEE (2020).
https: / / doi.org/ 10.1109 / ISCA45697.2020.00054

[3] Benjamin Bichsel, Maximilian Baader, Timon Gehr và Martin Vechev. “Silq: Ngôn ngữ lượng tử cấp cao với khả năng tính toán an toàn và ngữ nghĩa trực quan”. Trong Kỷ yếu của Hội nghị ACM SIGPLAN lần thứ 41 về Thiết kế và Triển khai Ngôn ngữ Lập trình. Trang 286–300. PLDI 2020New York, NY, Hoa Kỳ (2020). Hiệp hội máy tính máy tính
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3385412.3386007

[4] Robert Rand, Jennifer Paykin, Dong-Ho Lee và Steve Zdancewic. “ReQWIRE: Lý luận về Mạch lượng tử thuận nghịch”. Thủ tục điện tử trong khoa học máy tính lý thuyết 287, 299–312 (2019).
https: / / doi.org/ 10.4204 / EPTCS.287.17

[5] Emanuel Knill. “Phân tích trò chơi sỏi của Bennett”. Báo cáo kỹ thuật arXiv:math/​9508218. arXiv (1995).
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.math/​9508218
arXiv: math / 9508218

[6] Siu Man Chan, Massimo Lauria, Jakob Nordstrom và Marc Vinyals. “Độ cứng của phép tính gần đúng trong không gian và kết quả tách của trò chơi sỏi”. Vào năm 2015, Hội nghị chuyên đề thường niên lần thứ 56 của IEEE về nền tảng khoa học máy tính. Trang 466–485. (2015).
https: / / doi.org/ 10.1109 / focs.2015.36

[7] Alexander S. Green, Peter LeFanu Lumsdaine, Neil J. Ross, Peter Selinger và Benoît Valiron. “Quipper: Ngôn ngữ lập trình lượng tử có thể mở rộng”. Trong Kỷ yếu của Hội nghị ACM SIGPLAN lần thứ 34 về Thiết kế và Triển khai Ngôn ngữ Lập trình. Trang 333–342. PLDI '13New York, NY, Hoa Kỳ (2013). Hiệp hội máy tính máy tính
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2491956.2462177

[8] Alex Parent, Martin Roetteler và Krysta M. Svore. “Biên dịch mạch đảo ngược với những hạn chế về không gian”. Báo cáo kỹ thuật arXiv:1510.00377. arXiv (2015).
https: / / doi.org/ 10.48550 / arXiv.1510.00377
arXiv: 1510.00377

[9] Alex Parent, Martin Roetteler và Krysta M. Svore. “REVS: Một công cụ để tổng hợp mạch đảo ngược được tối ưu hóa không gian”. Trong Iain Phillips và Hafizur Rahaman, biên tập viên, Tính toán thuận nghịch. Trang 90–101. Bài giảng Khoa học Máy tínhCham (2017). Nhà xuất bản quốc tế Springer.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-59936-6_7

[10] Debjyoti Bhattacharjee, Mathias Soeken, Srijit Dutta, Anupam Chattopadhyay và Giovanni De Micheli. “Trò chơi sỏi có thể đảo ngược để giảm Qubit trong tổng hợp mạch lượng tử phân cấp”. Năm 2019, Hội nghị chuyên đề quốc tế lần thứ 49 của IEEE về Logic đa giá trị (ISMVL). Trang 102–107. (2019).
https://​/​doi.org/​10.1109/​ISMVL.2019.00026

[11] Giulia Meuli, Mathias Soeken, Martin Roetteler, Nikolaj Bjorner và Giovanni De Micheli. “Trò chơi rải sỏi có thể đảo ngược để quản lý bộ nhớ lượng tử”. Hội nghị & Triển lãm Thiết kế, Tự động hóa & Thử nghiệm tại Châu Âu năm 2019 (DATE). Trang 288–291. IEEE (2019).
https://​/​doi.org/​10.23919/​date.2019.8715092

[12] Charles H. Bennett. “Sự đánh đổi thời gian/không gian để tính toán có thể đảo ngược”. Tạp chí SIAM về Máy tính 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 và Martin Roetteler. “Q#: Cho phép phát triển và tính toán lượng tử có thể mở rộng với dsl cấp cao”. Trong Kỷ yếu Hội thảo về các ngôn ngữ cụ thể theo miền trong thế giới thực 2018. RWDSL2018New York, NY, USA (2018). Hiệp hội máy tính máy tính
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3183895.3183901

[14] Matthew Amy, Martin Roetteler và Krysta M. Svore. “Bản tổng hợp đã được xác minh của các mạch đảo ngược hiệu quả về không gian”. Trong Rupak Majumdar và Viktor Kunčak, biên tập viên, Xác minh có sự hỗ trợ của máy tính. Tập 10427, trang 3–21. Nhà xuất bản Quốc tế Springer, Chăm (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-63390-9_1

Trích dẫn

Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.

Dấu thời gian:

Thêm từ Tạp chí lượng tử