Modularized and scalable compilation for double quantum dot quantum computing

计算机科学 量子计算机 可扩展性 量子位元 量子算法 量子 可执行文件 模块化设计 方案(数学) 安萨茨 计算科学 计算机工程 理论计算机科学 算法 物理 数学 量子力学 程序设计语言 数学分析 数据库
作者
Run-Hong He,Xusheng Xu,Mark Byrd,Zhao-Ming Wang
出处
期刊:Quantum science and technology [IOP Publishing]
卷期号:9 (1): 015004-015004 被引量:1
标识
DOI:10.1088/2058-9565/acfe38
摘要

Abstract Any quantum program on a realistic quantum device must be compiled into an executable form while taking into account the underlying hardware constraints. Stringent restrictions on architecture and control imposed by physical platforms make this very challenging. In this paper, based on the quantum variational algorithm, we propose a novel scheme to train an Ansatz circuit and realize high-fidelity compilation of a set of universal quantum gates for singlet-triplet qubits in semiconductor double quantum dots, a fairly heavily constrained system. Furthermore, we propose a scalable architecture for a modular implementation of quantum programs in this constrained systems and validate its performance with two representative demonstrations, the Grover’s algorithm for the database searching (static compilation) and a variant of variational quantum eigensolver for the Max-Cut optimization (dynamic compilation). Our methods are potentially applicable to a wide range of physical devices. This work constitutes an important stepping-stone for exploiting the potential for advanced and complicated quantum algorithms on near-term devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
叶落发布了新的文献求助10
1秒前
活泼学生完成签到 ,获得积分10
2秒前
清脆亿先完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
思源应助隐形的若灵采纳,获得10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
yvonne完成签到,获得积分10
4秒前
Sanqi发布了新的文献求助10
5秒前
俭朴的向薇完成签到,获得积分10
5秒前
SciGPT应助森森采纳,获得10
5秒前
wuxifan完成签到,获得积分10
6秒前
搜集达人应助清脆亿先采纳,获得10
6秒前
7秒前
杨阳洋完成签到 ,获得积分10
8秒前
傻傻的磬完成签到 ,获得积分10
10秒前
橘颂完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
务实文涛完成签到,获得积分10
11秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
张a应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
非雨非晴完成签到,获得积分10
11秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
张a应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
monly应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
张a应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Polling完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
张a应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5728665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5314143
关于积分的说明 15314925
捐赠科研通 4875842
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618989
邀请新用户注册赠送积分活动 1568649
关于科研通互助平台的介绍 1525191