Shahed University

Automated window-based partitioning of quantum circuits

Eesa Nikahd | Morteza Saheb Zamani | Naser Mohammadzadeh | Mehdi Sedighi
URL :   http://research.shahed.ac.ir/WSR/WebPages/Report/PaperView.aspx?PaperID=148179
Date :  2021/01/04
Publish in :    Physica Scripta

Link :  https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1402-4896/abd57c
Keywords :Developing a scalable quantum computer as a single processing unit is challenging due to technology limitations. A solution to deal with this challenge is distributed quantum computing where several distant quantum processing units are used to perform the computation. The main design issue of this approach is costly communication between the processing units. Focused on this issue, in this paper, an efficient partitioning approach is proposed which combines both gate and qubit teleportation concepts in an efficient manner to minimize the communication. Experimental results show the proposed approach on average reduces the communication cost by about 29.5 in comparison with the best approaches in the literature.

Abstract :
پیاده سازی یکپارچه کامپیوتر کوانتومی مقیاس پذیر ناشی از محدودیت های فناوری چالش برانگیز است. یک راه حل برای مدیریت این چالش محاسبات کوانتومی توزیع شده است که واحدهای پردازش کوانتومی دور برای انجام محاسبات استفاده می شود. با تمرکز بر این موضوع، در این مقاله، یک روش افراز کارا ارائه شده است که هر دو روش انتقال راه دور کیوبیتی و گیتی برای کمینه کردن ارتباطات استفاده می کند. نتایج تجربی نشان می دهد که روش پیشنهاد شده به صورت متوسط هزینه ارتباطات را در مقایسه با بهترین روش ارایه شده حدود 29/5 درصد بهبود می دهد.