面向三维中性原子量子计算机的编译器框架

中性原子量子计算机现已能在三维光镊阵列中排列原子，但现有编译器均假设平面几何结构。我们提出 Piqasso，一种利用垂直轴将存储、纠缠和读出堆叠到不同层的编译器。其流水线将遵循轴向间隙光学的解析布局与一个路由器配对，后者通过短距离垂直跳转将门操作伙伴聚拢——通过面外绕行避开面内交叉冲突——以及一个多 AOD 调度器，跨焦平面并行化传输。在 34 个电路上，Piqasso 相比最先进的平面编译器将原子传输距离减少 2.1$\times$，实现高达 7.3$\times$ 的执行加速、2.2$\times$ 的运动保真度提升和 1.8$\times$ 的串行化传输轮次减少，且所有增益随规模增大而扩大。