ArtA：自旋量子比特架构设计空间探索自动化工具
量子物理
2025-05-19 v3
摘要
在量子计算快速发展的背景下，识别将使量子处理器在多样化量子算法范围内实现高性能的架构特征持续存在显著挑战。鉴于对不同设计进行实验性测试的广泛且昂贵的特性，本文介绍首个针对量子点自旋量子比特架构的设计空间探索（DSE）。该研究利用升级版的SpinQ编译框架，探索了包含29,312个自旋量子比特架构的广泛设计空间，并应用一种创新优化工具ArtA（Artificial Architect）加速设计空间遍历。ArtA可利用17种优化配置，较传统暴力方法将探索时间缩短最高可达99.1%，同时保持相同的结果质量。经过对最佳匹配优化配置的全面评估（针对不同量子电路），ArtA建议特定以及通用的架构特征，可在所检验的电路中提供最佳性能。我们的工作表明， 将 DSE 方法论与优化算法相结合，可有效用于为量子处理器开发生成有意义的设计洞见。
引用
@article{arxiv.2407.18151,
title = {ArtA: Automating Design Space Exploration of Spin Qubit Architectures},
author = {Nikiforos Paraskevopoulos and David Hamel and Aritra Sarkar and Carmen G. Almudever and Sebastian Feld},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.18151},
year = {2025}
}
备注
21 pages, 4 figures, 6 tables