Dissertação

Predicting the fidelity of Quantum Circuits - Search for better metrics for the Qubit Routing Problem EVALUATED

A odisseia de desenvolvimento de um computador quântico operacional é um processo multidisciplinar, que requer uma combinação de software e hardware complexa. Em particular, dado o facto que os algorítmos quanticos são desenvolvidos de modo independente em relação aos diferentes hardwares, é necessário que um compilador transforme os primeiros em códigos executáveis nos diferentes dispositivos quânticos, tendo em conta as limitações arquiteturais destes, tal como o facto que estes dispositivos quânticos raramente proporcionam conexões completa entre todos os qubits. Este processo resulta frequentemente em penalizações em termos de numero acrescido de portas quânticas e tempo de execução acrescido de circuitos quânticos. Isto é problemático, uma vez que os atuais dispositivos (NISQ, significando Noisy Intermediate-Scale Quantum), dispõem de um número reduzido de qubits, tornando técnicas de correção de erros inviáveis. Este facto cria, por sua vez, a necessidade de tornar o processo de compilação o mais eficiente possível. Neste trabalho, o problema de mapeamento de qubits, onde os qubits virtuais de algoritmos quânticos são atribuidos aos qubits físicos do dispositivo quântico, é abordado: de modo a potenciar os algoritmos de mapeamente existentes, métricas tanto novas como existentes são implementadas e testadas. Entre estas, propomos também uma métrica baseada em aprendizagem profunda capaz de superar todas as métricas anteriores para determinados tipos de algoritmos de mapeamento.
Computação Quântica, Mapeamento de Qubits, Métricas de mapeamento, Previsão de fidelidade, Aprendizagem profunda.

Janeiro 15, 2021, 11:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

João Carlos Carvalho de Sá Seixas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Carmen García Almudever

Delft University of Technology (TU Delft)

Assistente Convidado