量子物理
[提交于 2025年6月7日
]
标题: 深度最优量子布局综合作为SAT问题
标题: Depth-Optimal Quantum Layout Synthesis as SAT
摘要: 量子电路由作用于量子比特的门组成。当前的量子硬件平台对二进制 CX 门施加了连接性限制。因此,在量子电路可以执行之前,布局综合是将其转换为可执行形式的重要步骤。由于 CX 门是有噪声的,减少映射电路中的 CX 数量或 CX 深度非常重要。我们提供了一种新的高效 SAT 编码来解决量子电路布局综合问题。之前的 SAT 编码主要关注门数量和 CX 门数量。我们的编码则保证能找到具有最小电路深度或最小 CX 门深度的映射电路。我们使用增量 SAT 求解和并行计划来实现高效的编码。与保证深度最优性的 OLSQ2 相比,这带来了超过 10 到 100 倍的速度提升。但是,最小化深度仍然比使用 Q-Synth 最小化门数量花费更多时间。我们通过模拟在减少 (CX) 数量和 (CX) 深度后的电路,来关联所实现的噪声减少效果。我们发现,针对 (CX) 数量进行最小化比针对 (CX) 深度进行最小化更能有效减少噪声。然而,同时考虑 (CX) 数量和 (CX) 深度提供了最佳的噪声减少效果。
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