-
题名改进量子位初始映射的综合SWAP优化策略
- 1
-
-
作者
李晖
韩子傲
卢凯
刘述娟
鞠明媚
-
机构
哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院
黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室
-
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第14期66-73,共8页
-
基金
黑龙江省自然科学基金(LH2022F035)
黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划(UNPYSCT-2020212)
哈尔滨商业大学“青年科研创新人才”培育计划(XL0095)。
-
文摘
在嘈杂的中尺度量子时代,传统的初始映射策略忽略了后续操作中可能出现的邻接性的问题。针对这一挑战,综合考虑量子比特间的距离、交互时间和门操作的错误率,设计了一个多因素交互成本函数,并提出综合SWAP优化策略(comprehensive SWAP optimization strategy,CSOS)。该策略包括最佳SWAP选择和基于SWAP的批量更新策略,用于优化量子电路的局部量子位映射。最佳SWAP选择通过对比SWAP操作的效益,选择最佳收益的SWAP门;批量更新策略在映射阶段考虑即将执行的量子操作序列,预先执行批量的SWAP操作。二者综合可以减少整个电路执行过程中的SWAP数量,以最大程度减少映射开销。实验结果显示,CSOS优化方式可以平均减少38.1%的插入SWAP门数量,并降低约12%的硬件门计数开销。
-
关键词
量子计算
初始映射
综合SWAP优化策略
最佳SWAP选择
批量更新
-
Keywords
quantum computing
initial mapping
comprehensive SWAP optimization strategy(CSOS)
best SWAP choice
batch updating
-
分类号
TP302.2
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
-
题名NISQ设备的量子电路调度策略优化研究
- 2
-
-
作者
李晖
卢凯
韩子傲
鞠明媚
刘述娟
杜左强
-
机构
哈尔滨商业大学计算机与信息工程学院
黑龙江省电子商务与信息处理重点实验室
-
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2024年第22期105-113,共9页
-
基金
黑龙江省自然科学基金(LH2022F035)
黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划(UNPYSCT-2020212)
哈尔滨商业大学“青年科研创新人才”培育计划(2023-KYYWF-0983)。
-
文摘
在嘈杂的中尺度量子(noisy intermediate-scale quantum,NISQ)时代,调度是量子电路编译的关键步骤。传统调度策略未充分利用量子计算的并行性,忽略了层内操作的潜在并行优化。因此,设计了两种优化策略:拓扑层级调度策略(topological layered scheduling strategy,TLSS)和层内冲突优化策略(layerwise conflict optimization strategy,LCOS)。TLSS利用贪心算法和拓扑排序原理,在层结构中分配量子门,以最大化并行执行量子门操作的数量。LCOS在层内插入SWAP门并最小化冲突以提高并行度,优化整体计算效率。实验结果表明,在涉及4至22量子比特、平面拓扑结构以及双量子比特的平均寿命为67μs的特定环境下,TLSS与LCOS分别降低51.1%和53.2%的SWAP门数量,减少14.7%和15%的硬件门开销。由于量子电路的复杂性及层间时序关系的干扰,将两策略结合后SWAP门数量降低51.6%,硬件门开销减少14.8%。然而结果的适用性受到不同结构和硬件限制的影响。
-
关键词
量子电路调度
拓扑层级调度策略(TLSS)
层内冲突优化策略(LCOS)
NISQ设备
量子电路编译
-
Keywords
quantum circuit scheduling
topological layered scheduling strategy(TLSS)
layerwise conflict optimization strategy(LCOS)
NISQ devices
quantum circuit compilation
-
分类号
TP302.2
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
-
