Dissertação
Improved Quantum Compilation through Rydberg-Atoms Quantum Computing EVALUATED
Os átomos de Rydberg são uma plataforma emergente para computação quântica digital que apresenta várias características que poderão ser úteis para a compilação de algoritmos quânticos. Este trabalho foca-se em duas: portas quânticas de vários qubits e o transporte de qubits. O impacto de portas de vários qubits nativas foi analisado através de um algoritmo que as utiliza diretamente, o operador de difusão de Grover, e através de um protocolo que tenta incorporá-las em qualquer circuito quântico, Geyser. Para o primeiro, a abordagem usual é ultrapassada em termos de profundidade e fidelidade do circuito, à custa da utilização de mais qubits. Mostra-se que o sucesso do Geyser é altamente dependente da existência de sequências longas de portas quânticas, algo que nem sempre é possível. Isto é corroborado através da incapacidade de melhorar a compilação da transformada quântica de Fourier, onde considerar uma topologia completamente conectada teve um impacto mais significativo. Nestes sistemas, os átomos podem ser movidos durante a computação, mantendo o seu estado. A compilação utilizando transporte de qubits pode ser usada para aumentar a conectividade dos qubits, sendo aqui apresentadas duas estratégias heurísticas e a extensão de um compilador recente mais realista para permitir a optimização do número de transportes. Foi ainda desenvolvida uma versão não optimal desta abordagem para reduzir o tempo de compilação. Apesar de mais restrita, a abordagem realista apresenta um bom desempenho em comparação com as estratégias heurísticas. Este trabalho pode servir como base para o desenvolvimento de algoritmos quânticos que beneficiem destas vantagens.
novembro 24, 2023, 17:0
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