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多核量子系统中依赖感知的电路调度以最小化完工时间

量子物理 2026-07-01 v1
作者: Rajeswari Suance P S , Ruchika Gupta , Maurizio Palesi , John Jose
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摘要

多核量子计算架构已成为解决单片 NISQ 设备量子比特可扩展性限制的有前景的方案。量子算法表示为由单量子比特和双量子比特门组成的量子电路。然而，多核量子系统中的电路调度在很大程度上仍未得到探索。减少总执行时间（完工时间）、提高核心利用率以及将通信延迟隐藏在计算之后，都依赖于有效的调度。在本文中，我们首先介绍一种分层调度方法作为基线，其中同一层内的量子门并行执行，而层本身则顺序执行。然后，我们提出一种贪心调度策略，该策略在每个门的所有依赖关系和所需资源都可用时立即调度它。这允许跨核心的细粒度并行。我们的评估表明，在真实基准测试中，贪心调度平均可将完工时间减少 40%，并提高核心利用率。结果表明，使用智能电路调度来利用并行性可以极大地提高多核量子架构中电路执行的速度。

关键词

多核量子系统 电路调度 完工时间最小化 贪心调度 量子电路 并行性

引用

@article{arxiv.2607.00469,
  title  = {Dependency-Aware Circuit Scheduling for Multi-Core Quantum Systems to Minimize Makespan},
  author = {Rajeswari Suance P S and Ruchika Gupta and Maurizio Palesi and John Jose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.00469},
  year   = {2026}
}