Reducing the CNOT count for Clifford+T circuits on NISQ architectures
Notice bibliographique
Résumé
While mapping a quantum circuit to the physical layer one has to consider the numerous constraints imposed by the underlying hardware architecture. Connectivity of the physical qubits is one such constraint that restricts two-qubit operations, such as CNOT, to ``connected'' qubits. SWAP gates can be used to place the logical qubits on admissible physical qubits, but they entail a significant increase in CNOT-count. In this paper we consider the problem of reducing the CNOT-count in Clifford+T circuits on connectivity constrained architectures, like noisy intermediate-scale quantum (NISQ) computing devices. We ``slice'' the circuit at the position of Hadamard gates and ``build'' the intermediate {CNOT,T} sub-circuits using Steiner trees, significantly improving on previous methods. We compared the performance of our algorithms while mapping different benchmark and random circuits to some well-known architectures such as 9-qubit square grid, 16-qubit square grid, Rigetti 16-qubit Aspen, 16-qubit IBM QX5 and 20-qubit IBM Tokyo. Our methods give less CNOT-count compared to Qiskit transpiler as well as using SWAP gates. Assuming most of the errors in a NISQ circuit implementation are due to CNOT errors, then our method would allow circuits with few times more CNOT gates be reliably implemented than the previous methods would permit.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».