As distributed quantum architectures begin to emerge, understanding the interaction between quantum circuit optimisation and circuit partitioning becomes increasingly important. In this work, we study how circuit optimisation influences distributed quantum workloads under system-level trade-offs. We compare three compilation strategies (global optimisation, local optimisation, and a hybrid approach) across a large benchmark suite of quantum algorithms. Using telegate-based partitioning, we evaluate the resulting distributed circuits in terms of gate counts, circuit depth, the number of induced non-local gates, and compilation overhead, thereby approximating computational, communication, and classical preprocessing costs. Our results show that circuit optimisation does not uniformly benefit distributed execution. Global optimisation minimises computational resources and achieves the lowest compilation overhead. Local optimisation can reduce communication cost even though it is not explicitly communication-aware. The hybrid strategy can simultaneously reduce both computational and communication overhead, but at the expense of significantly increased compilation time.


翻译:随着分布式量子架构开始出现,理解量子电路优化与电路划分之间的相互作用变得愈发重要。本文研究了在系统级权衡条件下,电路优化如何影响分布式量子工作负载。我们比较了三种编译策略(全局优化、局部优化和混合方法),并在大量量子算法基准测试集上进行评估。采用基于电报的分区方法,我们通过门数量、电路深度、诱导的非局部门数量以及编译开销来评估生成的分布式电路,从而近似计算、通信和经典预处理成本。结果表明,电路优化并不能一致地有益于分布式执行。全局优化最小化计算资源并实现最低的编译开销。局部优化可以降低通信成本,即使它并非明确地考虑通信因素。混合策略能同时减少计算和通信开销,但代价是编译时间显著增加。

0
下载
关闭预览

相关内容

编译器(Compiler),是一种计算机程序,它会将用某种编程语言写成的源代码(原始语言),转换成另一种编程语言(目标语言)。
《基于量子计算的问题优化》最新40页报告
专知会员服务
18+阅读 · 2月20日
【经典书】全局优化算法:理论与应用,820页pdf
专知会员服务
161+阅读 · 2021年11月10日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年10月12日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年9月12日
【2021新书】分布式优化,博弈和学习算法,227页pdf
专知会员服务
238+阅读 · 2021年5月25日
【新书】分布式强化学习,280页pdf
专知
24+阅读 · 2021年12月19日
分布式核心技术知识图谱,带走不谢
架构师之路
12+阅读 · 2019年9月23日
推荐|机器学习中的模型评价、模型选择和算法选择!
全球人工智能
10+阅读 · 2018年2月5日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月8日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员