实现容错量子计算机的一个关键挑战是电路优化。我们专注于容错量子计算中最昂贵的门(即 T 门),解决 T 计数优化问题,即最小化实现给定电路所需的 T 门数量。为了实现这一目标,我们开发了 AlphaTensor-Quantum,这是一种基于深度强化学习的方法,利用优化 T 计数和张量分解之间的关系。与现有的 T 计数优化方法不同,AlphaTensor-Quantum 可以结合有关量子计算的领域特定知识并利用小工具,从而显著减少优化电路的 T 计数。AlphaTensor-Quantum 在一系列算术基准上的表现优于现有的 T 计数优化方法(即使在不使用小工具的情况下进行比较)。值得注意的是,它发现了一种类似于 Karatsuba 有限域乘法方法的有效算法。 AlphaTensor-Quantum 还为 Shor 算法中使用的相关算术计算和量子化学模拟找到了最佳的人为设计解决方案,从而证明它可以通过完全自动化的方式优化相关量子电路来节省数百小时的研究时间。
“没有执行判决令,也不应采取其他诉讼来执行其执行,直到L进入L 0天到期。待处理此类动议并出于充分的理由,法院可以规定所必需的条件,以确保判决的利益向当事方获得所取得的利益。”
集成电路 (IC) 行业是数字化进程的基础,是当前和未来应用最重要的使能技术。这得益于摩尔定律预测的 IC 工艺的巨大微型化和性能改进,从 1970 年第一款英特尔 4004 微处理器上的约 103 个晶体管开始,到 2022 年 3 月(Apple M1 Ultra)达到 1011 个晶体管 [1],这是前所未有、无与伦比的改进速度,它推动了互联网、移动通信以及现在的智能汽车等发明的诞生。简而言之,每个引入 IC(微芯片或简称芯片)的行业都受益于更高的效率、智能化和扩展的功能。由于这一成功,芯片如今已成为全球第四大交易产品(2021 年出货了 115 万个半导体单元),仅次于原油、机动车及其零部件和成品油。2021 年,芯片市场价值为 0.6 万亿美元,销售额同比增长 26%,预计到 2035 年将达到 1 万亿美元 [2]。一些分析人士甚至将芯片称为新石油,因为芯片为应用提供“动力”,使能够利用尖端技术生产出最高性能芯片的国家在计算和通信能力方面以及从纯粹的军事角度来看都比其他国家更强大。到目前为止,俄乌战争强调的一个概念是,乌克兰军队使用了小型且相对便宜的武器,例如标枪和毒刺防空导弹,它们采用先进的半导体作为制导系统。一颗“标枪”导弹约有 250 块芯片 [3]。西方国家禁止向俄罗斯出口半导体,而俄罗斯自己没有先进的芯片生产能力;没有进口,俄罗斯军方就无法为自己提供精确制导弹药。令人惊讶的是,芯片在全球经济中的关键作用直到最近才得到各国政府的认可和公众辩论。近几十年来,全球经济更多地关注软件和第三产业,而芯片则成为纯粹的商品。然而,新冠疫情和乌克兰战争凸显了芯片短缺(芯片产量不足以满足需求)的问题、全球供应链的脆弱性以及芯片价格的波动性。
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Schroder 6. 磁泡记忆技术,Hsu Chang 7. 变压器和电感器设计手册,Colonel Wm. T. McLyman 8. 电磁学:古典和现代理论与应用,Samuel Seely 和 Alexander D. Poularikas 9. 一维数字信号处理,Chi-Tsang Chen 10. 互联动力系统,Raymond A. DeCarlo 和 Richard Saeks 11. 现代数字控制系统,Raymond G. Jacquot 12. 混合电路设计和制造,Roydn D. Jones 13. 变压器和电感器的磁芯选择:实践和规范用户指南,Colonel Wm. T. McLyman 14. 静态和旋转电磁设备,Richard H. Engelmann 15. 节能电动机:选择和应用,John C. Andreas 16. 电磁兼容,Heinz M. Schlicke 17. 电子学:模型、分析和系统,James G. Gottling 18. 数字滤波器设计手册,Fred J. Taylor 19. 多变量控制:简介,PK Sinha 20. 柔性电路:设计和应用,Steve Gurley,Carl A. Edstrom, Jr.、Ray D. Greenway 和 William P. Kelly 供稿 21. 电路中断:理论和技术,Thomas E. Browne, Jr. 22. 开关模式功率转换:基本理论和设计,K. Kit Sum 23. 模式识别:应用于大型数据集问题,单变量
量子计算有可能为传统计算机无法解决的复杂问题提供更快、更精确的解决方案。然而,目前量子设备的量子比特数量有限,错误率高,限制了可以成功执行的计算规模。解决这一问题的一种方法是量子电路切割,它将量子计算划分为多个可在现有量子设备上执行的较小部分,并以经典方式组合它们的结果以获得原始计算的结果。即使量子设备成熟,由于现有计算基础设施中增加了量子比特数量有限的量子设备,电路切割的重要性甚至可能增加。然而,目前缺乏对当前电路切割技术的全面比较,更不用说为量子软件工程师提供应用这些技术的抽象指导了。此外,为了促进合作,量子软件工程师需要对电路切割有共同的理解。在这项工作中,我们介绍了三种专注于量子电路切割的模式,这些模式描述了经过验证的解决方案策略,这是提供抽象指导和促进该领域共同理解的第一步。这些模式被集成到现有的量子计算模式语言中,从而支持量子软件工程师对量子电路切割的理解和应用,并促进其实际实现。