在量子电路映射中使用 ZDD

量子编译中的一个关键步骤是将与技术无关的量子电路转换为面向目标器件的技术相关形式。除了将量子门映射为受支持的门集外，还必须将技术无关电路中的伪量子比特映射为技术相关电路中的物理量子比特，以满足在多量子比特门中作用的量子比特之间的耦合约束。通常若不向电路中添加 SWAP 门，便无法找到这样的映射。为应对 NISQ 时代量子器件的技术限制，找到所需附加门尽可能少的映射是有利的。可能映射的巨大搜索空间使该任务成为困难的 combinatorial 优化问题。在本工作中，我们展示了零压缩决策图（ZDDs）如何用于量子映射算法中的典型实现任务。我们展示了如何将量子电路最大地划分为相邻门块，若电路内相邻门不共享公共映射置换，则尝试使用 ZDD 表示的并行化 SWAP 操作将其组合。当相邻门无法组合时，便形成分块边界。在每个分块内，ZDD 表示伪量子比特到物理量子比特的所有可能映射。