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量子转换器比较研究:评估 qiskit-braket-provider、qBraid-SDK 与 pytket 扩展的性能

量子物理 2025-04-30 v3 新兴技术

摘要

在本研究中,我们对流行的SDK到SDK量子转换器(即接受来自初始SDK的量子电路并输出另一个SDK中的量子电路的转换器)进行了全面评估,关注关键指标,如正确性、失败率和转换时间。为确保无偏评估并容纳多样化的量子计算情景,我们开发了两个专用工具:RandomQC,用于生成各种类型(纯随机、VQE类和SDK特定)的随机量子电路,以及Benchmarq,用于简化基准测试过程。使用这些工具,我们对2024年2月流行的量子转换器进行了基准测试。我们的结果突出了qiskit-braket-provider,这是一种来自Qiskit到Braket的专用转换器,实现了惊人的0.2%的低失败率。qBraid-SDK提供跨多个SDK的通用转换,表现稳健但较慢。piskit扩展虽然快速,但在复杂电路方面面临限制,由于其单向转换方法。在特别是qiskit-bracket-provider的卓越性能不仅源于其专业化,也源于其体系结构,该体系结构结合了单向转换与对不受支持门的门分解,提高了速度和功能。本研究旨在为SDK到SDK量子转换器的用户提供实用指南,并为开发人员指导未来工具的设计和开发。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.06836,
  title  = {Comparative Study of Quantum Transpilers: Evaluating the Performance of qiskit-braket-provider, qBraid-SDK, and Pytket Extensions},
  author = {Mohamed Messaoud Louamri and Nacer Eddine Belaloui and Abdellah Tounsi and Mohamed Taha Rouabah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.06836},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 2 figures