纠缠物

自动架：用于在量子计算中实现有效的表面代码通信的框架

量子计算机可以使用最强大的古典计算机解决难以纠缠的问题。但是，Qubits是善变的，容易出错。有必要在执行量子电路中积极纠正错误。量子误差校正（QEC）代码是为了启用易于故障的量子计算的。使用QEC，将一个逻辑电路转换为编码电路。大多数关于量子电路汇编的研究都集中在具有10-100吨且不容忍断层的NISQ设备上。在本文中，我们专注于易于故障量子硬件的汇编。特别是，我们专注于优化基于表面代码QEC的通信并行性。表面代码电路的执行涉及对大型纠缠物理量子晶格的非平凡的几何操纵。表面代码中的两个Qubit Gate在时空中以虚拟“管道”的形式实现，称为编织路径。应仔细路由编织路径以避免交通拥堵。Qubits之间的通信被认为是主要的瓶颈，因为它涉及调度和寻找量子位之间的同时路径。我们提供了有效安排编织路径的框架。我们发现，对于具有局部并行性模式的量子程序，我们的框架是一个最佳解决方案，而以前的基于贪婪的 - 基于贪婪的解决方案则不能。此外，我们建议扩展到局部并行分析框架，以解决通信框架。我们的框架在解决了通信瓶颈后取得了数量级的改善。