بهبود هزینه ارتباطات در محاسبات کوانتومی توزیع شده چند افرازی

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 135

فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JIAE-20-1_007

تاریخ نمایه سازی: 15 دی 1401

چکیده مقاله:

به دلیل وجود موانع بسیار در پیاده ­­سازی مدارهای کوانتومی در ابعاد بزرگ، سیستم­های کوانتومی توزیع شده یک راه­حل مناسب برای این نوع مدارها است. در این راستا کاهش تعداد مخابره از راه دور کوانتومی، به عنوان یک راه حل برای بهبود هزینه پیاده­سازی سیستم­های کوانتومی توزیع شده است. تعداد کمینه مخابرات از راه دور می­تواند به عنوان معیاری برای سنجش بهره­ وری سیستم­های کوانتومی توزیع­ شده موردتوجه قرار گیرد. به علت پیچیدگی عمل کاهش هزینه مخابرات از راه دور در محاسبات کوانتومی چندافرازی، بهینه سازی در دو سطح  پیشنهاد می شود. در سطح اول، با استفاده از روش های افرازبندی گراف، مدار کوانتومی به k بخش افراز می شود. درسطح دوم، با استفاده از یک سری قوانین و توابع پیشنهادی، تعداد مخابره از راه دور برای مدار کوانتومی افراز شده، بهبود داده می شود. در کارهای قبلی، برای مدارات کوانتومی توزیع شده چندافرازی، تنها بهینه سازی در سطح اول دیده شده است. در این مقاله، بهینه سازی هزینه ارتباطات در دو سطح مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج اجرا نشان می­دهد که هزینه مخابره از راه دور در الگوریتم پیشنهادی نسبت به کارهای قبلی بر روی مدارات محک بهبود یافته است.

کلیدواژه ها:

Multi-Partition Distributed Quantum Computing ، Quantum Teleportation ، Optimization ، محاسبات کوانتومی توزیع شده چند افرازی ، مخابره از راه دور کوانتومی ، بهینه سازی

نویسندگان

عاطفه تن زده پناه

Department of Computer Engineering, Mashhad Branch, Islamic Azad University

محبوبه هوشمند

Department of Computer Engineering, Mashhad Branch, Islamic Azad University

سیدعابد حسینی

Department of Computer Engineering, Mashhad Branch, Islamic Azad University

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • ]۱[ ر. بینایی، م. غلامی، س. مهدیان،"معرفی ساختارهای جدید برای ...
  • M. Caleffi, A. S. Cacciapuoti, and G. Bianchi, "Quantum Internet: ...
  • ]۳] M. Whitney, N. Isailovic, Y. Patel, and J. Kubiatowicz, ...
  • ]۴] R. Cleve and H. Buhrman, "Substituting quantum entanglement for ...
  • J. Cirac, A. Ekert, S. Huelga, and C. Macchiavello, "Distributed ...
  • L. K. Grover, "Quantum telecomputation," arXiv preprint quant-ph/۹۷۰۴۰۱۲, ۱۹۹۷ ...
  • ]۷] R. Beals, S. Brierley, O. Gray, A. W. Harrow, ...
  • ]۸] R. Van Meter and S. J. Devitt, "The path ...
  • R. Van Meter, "Distributed quantum computing systems: Technology to quantum ...
  • A. S. Cacciapuoti, M. Caleffi, F. Tafuri, F. S. Cataliotti, ...
  • M. Zomorodi-Moghadam, M. Houshmand, and M. Houshmand, "Optimizing Teleportation Cost ...
  • M. Houshmand, Z. Mohammadi, M. Zomorodi-Moghadam, and M. Houshmand, "An ...
  • P. Andrés-Martínez and C. Heunen, "Automated distribution of quantum circuits ...
  • ]۱۴] K. Navi, O.Daei, M.Zomorodi-Moghadam, "Optimized Quantum Circuit Partitioning," International ...
  • B. W. Kernighan and S. Lin, "An efficient heuristic procedure ...
  • Z. Davarzani, M. Zomorodi-Moghadam, M. Houshmand, and M. Nouri-baygi, "A ...
  • E. Nikahd, N. Mohammadzadeh, M. Sedighi, and M. S. Zamani, ...
  • ]۱۸] M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation ...
  • ]۱۹[ م. صادقی زاده، م. هوشمند، ح. آقابابا و م. ...
  • ]۲۰] V. V. Shende, S. S. Bullock, and I. L. ...
  • ]۱[ ر. بینایی، م. غلامی، س. مهدیان،"معرفی ساختارهای جدید برای ...
  • M. Caleffi, A. S. Cacciapuoti, and G. Bianchi, "Quantum Internet: ...
  • ]۳] M. Whitney, N. Isailovic, Y. Patel, and J. Kubiatowicz, ...
  • ]۴] R. Cleve and H. Buhrman, "Substituting quantum entanglement for ...
  • J. Cirac, A. Ekert, S. Huelga, and C. Macchiavello, "Distributed ...
  • L. K. Grover, "Quantum telecomputation," arXiv preprint quant-ph/۹۷۰۴۰۱۲, ۱۹۹۷ ...
  • ]۷] R. Beals, S. Brierley, O. Gray, A. W. Harrow, ...
  • ]۸] R. Van Meter and S. J. Devitt, "The path ...
  • R. Van Meter, "Distributed quantum computing systems: Technology to quantum ...
  • A. S. Cacciapuoti, M. Caleffi, F. Tafuri, F. S. Cataliotti, ...
  • M. Zomorodi-Moghadam, M. Houshmand, and M. Houshmand, "Optimizing Teleportation Cost ...
  • M. Houshmand, Z. Mohammadi, M. Zomorodi-Moghadam, and M. Houshmand, "An ...
  • P. Andrés-Martínez and C. Heunen, "Automated distribution of quantum circuits ...
  • ]۱۴] K. Navi, O.Daei, M.Zomorodi-Moghadam, "Optimized Quantum Circuit Partitioning," International ...
  • B. W. Kernighan and S. Lin, "An efficient heuristic procedure ...
  • Z. Davarzani, M. Zomorodi-Moghadam, M. Houshmand, and M. Nouri-baygi, "A ...
  • E. Nikahd, N. Mohammadzadeh, M. Sedighi, and M. S. Zamani, ...
  • ]۱۸] M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation ...
  • ]۱۹[ م. صادقی زاده، م. هوشمند، ح. آقابابا و م. ...
  • ]۲۰] V. V. Shende, S. S. Bullock, and I. L. ...
  • نمایش کامل مراجع