SBIR Phase I: End-to-End Compilation of Quantum Applications
SBIR 第一阶段:量子应用的端到端编译
基本信息
- 批准号:2110860
- 负责人:
- 金额:$ 25.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-08-01 至 2022-04-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The broader impact of this Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project is relevant to US national priorities. For example, potential applications of quantum computing include defense-related tasks such as aircraft and flight maneuver identification. Other promising quantum applications are prevalent in logistics problems and can impact American competitiveness in manufacturing. In addition, longer term horizons of quantum computing such as better fertilizer production would dramatically reduce global energy expenditures. The efficiency gains from the proposed end-to-end compilation techniques will address these objectives. The scientific advances funded by this research will enable quantum computing to be applied to a wider range of problems than previously envisioned.This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project has the intellectual merit of accelerating the timeline for practical quantum computing. By achieving significant efficiency gains from cross-layer optimization spanning the full quantum stack, practical applications will be executable sooner than otherwise possible. The Phase I research will validate that three proposed quantum techniques outperform the state-of-art found in prevailing quantum research. This work will advance understanding of the ultimate potential and limits of near-term quantum computing. To date, there is still no consensus whether non-error-corrected quantum computers will ever outperform classical computers. To address this overarching research question, the proposed R&D will undertake the technical challenge of end-to-end compilation, which tailors execution of quantum applications to the underlying hardware. This requires eschewing traditional abstraction barriers which are convenient but incur efficiency losses due to indirection. Instead, the proposed work will take as direct a path as possible from the end-user application down to the underlying quantum hardware. Doing so will reveal the fundamental capacity of noisy quantum computers.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这一小企业创新研究(SBIR)第一阶段项目的更广泛的影响与美国国家优先事项有关。例如,量子计算的潜在应用包括与国防相关的任务,如飞机和飞行机动识别。其他有前途的量子应用在物流问题中很普遍,并可能影响美国在制造业中的竞争力。此外,量子计算的长期前景,如更好的化肥生产,将大大减少全球能源支出。拟议的端到端汇编技术所带来的效率增益将有助于实现这些目标。由这项研究资助的科学进步将使量子计算能够应用于比以前设想的更广泛的问题。这个小企业创新研究(SBIR)第一阶段项目具有加速实用量子计算的时间轴的智力价值。通过跨整个量子堆栈的跨层优化实现显著的效率提升,实际应用程序将比其他方式更快地执行。第一阶段的研究将验证三种拟议的量子技术优于当前量子研究中发现的最新技术。这项工作将促进对近期量子计算的最终潜力和限制的理解。到目前为止,人们仍然没有达成共识,即未经纠错的量子计算机是否会超越经典计算机。为了解决这个首要的研究问题,拟议的研发将承担端到端编译的技术挑战,这将量子应用程序的执行量身定制到底层硬件。这需要避开传统的抽象障碍,传统的抽象障碍虽然方便,但由于间接性而导致效率损失。相反,拟议的工作将采取尽可能直接的路径,从最终用户应用程序到底层量子硬件。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Quantum Computing in the Cloud: Analyzing job and machine characteristics
云中的量子计算:分析工作和机器特征
- DOI:10.1109/iiswc53511.2021.00015
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ravi, Gokul Subramanian;Smith, Kaitlin N.;Gokhale, Pranav;Chong, Frederic T.
- 通讯作者:Chong, Frederic T.
Optimized Quantum Program Execution Ordering to Mitigate Errors in Simulations of Quantum Systems
优化量子程序执行顺序以减少量子系统模拟中的错误
- DOI:10.1109/icrc53822.2021.00013
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Tomesh, Teague;Gui, Kaiwen;Gokhale, Pranav;Shi, Yunong;Chong, Frederic T.;Martonosi, Margaret;Suchara, Martin
- 通讯作者:Suchara, Martin
Adapting Quantum Approximation Optimization Algorithm (QAOA) for Unit Commitment
采用量子近似优化算法 (QAOA) 进行机组承诺
- DOI:10.1109/qce52317.2021.00035
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Koretsky, Samantha;Gokhale, Pranav;Baker, Jonathan M.;Viszlai, Joshua;Zheng, Honghao;Gurung, Niroj;Burg, Ryan;Paaso, Esa Aleksi;Khodaei, Amin;Eskandarpour, Rozhin
- 通讯作者:Eskandarpour, Rozhin
Coreset Clustering on Small Quantum Computers
- DOI:10.3390/electronics10141690
- 发表时间:2020-04
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T. Tomesh;P. Gokhale;Eric R. Anschuetz;F. Chong
- 通讯作者:T. Tomesh;P. Gokhale;Eric R. Anschuetz;F. Chong
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