Quantum Circuit Optimization by Changing the Gate Order for 2D Nearest Neighbor Architectures
Quantum Circuit Optimization by Changing the Gate Order for 2D Nearest Neighbor Architectures
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通过改变 2D 最近邻架构的门阶来优化量子电路
DOI：
10.1007/978-3-319-99498-7_16
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wakaki Hattori and Shigeru Yamashita
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
田中一輝，上見アレックス，升井義博;Kota Asahi and Shigeru Yamashita;荒川祐貴，升井義博;上見アレックス，荒川裕貴，時永征弥，升井義博;Jingwen Ding and Shigeru Yamashita;西宮司，荒川祐貴，時永征弥，升井義博;田中一輝，升井義博;Wakaki Hattori and Shigeru Yamashita
本文提出了一种新的方法来优化在二维NNA上执行量子电路时所需的交换门的数目。我们的新想法是改变量子门的顺序(如果可能的话)，这样每个子电路只有对相邻量子比特执行的门。对于每个子电路，我们利用SAT求解器来找到最佳的量子比特布局，以致子电路只在相邻的量子比特上有门。每个子电路可以具有不同的量子比特放置，使得我们不需要子电路的交换门。因此，我们在两个子电路之间插入交换门来改变量子比特的位置，这是后续子电路所希望的。为了减少两个子电路之间的这种交换门的数量，我们使用了A*算法。
This paper proposes a new approach to optimize the number of necessary SWAP gates when we perform a quantum circuit on a two-dimensional (2D) NNA. Our new idea is to change the order of quantum gates (if possible) so that each sub-circuit has only gates performing on adjacent qubits. For each sub-circuit, we utilize a SAT solver to find the best qubit placement such that the sub-circuit has only gates on adjacent qubits. Each sub-circuit may have a different qubit placement such that we do not need SWAP gates for the sub-circuit. Thus, we insert SWAP gates between two sub-circuits to change the qubit placement which is desirable for the following sub-circuit. To reduce the number of such SWAP gates between two sub-circuits, we utilize A* algorithm.
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