بهبود هزینه ارتباطات در محاسبات کوانتومی توزیع شده چند افرازی

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