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arXiv:2002.09783v4 [quant-ph] 2020 年 7 月 13 日
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arXiv:2002.09783v4 [quant-ph] 2020 年 7 月 13 日

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布局综合是量子计算中的一个重要步骤，它处理量子电路以满足设备布局约束。在本文中，我们为该问题构建了 QUEKO 基准，这些基准具有已知的最佳深度和门数。我们使用 QUEKO 来评估当前布局综合工具的最优性，包括谷歌的 Cirq、IBM 的 Qiskit、剑桥量子计算的 t | ket ⟩ 以及最近的学术工作。令我们惊讶的是，尽管学术界和工业界对量子电路的编译和综合进行了十多年的研究和开发，但我们仍然能够证明巨大的最优性差距：小型设备上平均为 1.5-12 倍，大型设备上平均为 5-45 倍。这表明通过更好的布局综合工具可以大大提高量子计算机的效率。最后，我们还证明了量子计算布局综合问题的 NP 完全性。我们已经将 QUEKO 基准开源。

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