评估量子布局综合工具：基于已知最优-SWAP成本基准

量子布局综合（QLS）是量子程序编译中的关键步骤，涉及在超导量子计算机上插入SWAP门以满足硬件连通性约束。虽然先前工作引入了带有已知最优深度的SWAP-free基准用于评估QLS工具，但这些基准忽略了SWAP计数——这一关键性能指标。实际应用常需要SWAP门，使得SWAP-free基准不足以全面评估QLS工具性能。为此，我们引入QUBIKOS，一个包含可证明最优SWAP计数且结构非平凡的基准集合。首次我们能够量化领先QLS算法中SWAP门使用情况的优化差距，结果令人惊讶地很大：来自IBM的LightSabre性能最佳，优化差距为63倍，其后为ML-QLS，优化差距为117倍。同样地，QMAP和t|ket>的差距分别达到250倍和330倍。这凸显了QLS方法论需要进一步发展的必要性。除评估外，QUBIKOS为指导未来QLS工具的开发提供了有价值的见解，如下文对LightSABRE次优案例的分析所示。这进一步彰显了QUBIKOS作为评估框架和推动QLS研究发展的有用性。