面向三角形、方形和重厚六边形布局的低成本布局感知量子电路综合
量子物理
2026-01-07 v2
摘要
量子布局和逻辑 qubit 到物理 qubit 的映射是实际量子计算机中量子电路综合的关键因素。包括大型 比特 Toffoli 门（）的电路，如由成本高昂的门或难以分解的 Exclusive-or Sum of Products (ESOP) 表达式设计的电路，在当代量子布局（如方形网格和重厚六边形布局）中存在映射复杂性。这种复杂性主要由这些布局中物理 qubit 连接性受限导致，需要插入许多额外的 SWAP 门。本文引入一种新的量子电路综合方法，通过探索 Positive Davio 格（PDL）作为中间表示，以创建我们提出的三角形布局和布局感知电路。从这些电路中，我们引入并构建 SWAT 门，由 SWAP 门和 3 位 Toffoli 门组成。为说明该方法对现有工业量子布局的有用性，我们还在不额外插入 SWAP 门的情况下，将这些电路成本效益地映射到方形网格和重厚六边形布局。our research highlights PDLs as an efficient tool for layout-aware quantum circuit synthesis.
引用
@article{arxiv.2506.20098,
title = {A Cost-Effective Layout-Aware Quantum Circuit Synthesis For Triangular, Square, and Heavy-Hex Layouts},
author = {Sonia Yang and Ali Al-Bayaty and Marek Perkowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.20098},
year = {2026}
}
备注
31 pages, 44 figures, 4 tables