핵심 개념
제한된 연결성을 가진 실제 하드웨어 장치에서 대규모 양자 회로를 효율적으로 구현하기 위해, 이중 큐비트 게이트의 최적 경로 결정과 휴리스틱 스케줄링 알고리즘을 결합한 강력한 큐비트 매핑 프레임워크를 제안한다.
초록
이 논문은 대규모 양자 회로를 실제 하드웨어 장치에 효율적으로 구현하기 위한 혁신적인 큐비트 매핑 알고리즘인 Duostra를 소개한다. Duostra는 이중 큐비트 게이트의 최적 경로를 효율적으로 결정하고, 제한적 소진 탐색(LE) 및 최단 경로 추정(SP) 휴리스틱 스케줄링 알고리즘과 결합하여 합리적인 실행 시간 내에 우수한 품질의 결과를 제공한다.
실험 결과에 따르면, Duostra는 50개 이상의 큐비트를 가진 대규모 회로에서 IBM Qiskit, QMAP, t|ket⟩, SABRE 중 최선의 결과 대비 평균 21.75% 향상된 매핑 비용을 보여준다. 또한 SABRE-large 벤치마크와 같은 중간 규모 회로에서도 QMAP, TOQM, t|ket⟩, Qiskit, SABRE 대비 각각 4.5%, 5.2%, 16.3%, 20.7%, 25.7% 향상된 매핑 비용을 달성한다.
통계
50개 이상의 큐비트를 가진 대규모 회로에서 IBM Qiskit, QMAP, t|ket⟩, SABRE 중 최선의 결과 대비 평균 21.75% 향상된 매핑 비용
SABRE-large 벤치마크 회로에서 QMAP 대비 4.5%, TOQM 대비 5.2%, t|ket⟩ 대비 16.3%, Qiskit 대비 20.7%, SABRE 대비 25.7% 향상된 매핑 비용
인용구
"제한된 연결성을 가진 실제 하드웨어 장치에서 대규모 양자 회로를 효율적으로 구현하기 위해, 이중 큐비트 게이트의 최적 경로 결정과 휴리스틱 스케줄링 알고리즘을 결합한 강력한 큐비트 매핑 프레임워크를 제안한다."
"Duostra는 이중 큐비트 게이트의 최적 경로를 효율적으로 결정하고, 제한적 소진 탐색(LE) 및 최단 경로 추정(SP) 휴리스틱 스케줄링 알고리즘과 결합하여 합리적인 실행 시간 내에 우수한 품질의 결과를 제공한다."