Qubit Allocation

• Autor(a) principal: Marcos Yukio Siraichi
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/ESBF-BB2HTE
• topic: Quantum Computing; Register Allocation; Qubit Allocation; Compilers; Alocação de Registradores; Compiladores; Alocação de Qubits; Computação; Computação Quântica

Em Maio de 2016, a IBM lançou publicamente uma plataforma na nuvem que disponibilizava um computador quântico. A ideia de programar um computador quântico despertou muito entusiasmo. Porém, a programação em computadores quânticos ainda carece de compiladores e abstrações que linguagens de programações modernas usufruem. Para programar computadores quânticos universais, como o da IBM, o programador deve projetar circuitos de baixo nível. Em particular, é preciso mapear qubits lógicos em qubits físicos, os quais devem respeitar algumas restrições de conectividade. Essa tarefa lembra o começo da programação em computadores clássicos, onde o software era sintetizado em linguagem de máquina. Neste trabalho, iremos apresentar o problema de alocação de qubits, assim como apresentaremos uma solução exata para resolvê-lo. É possível utilizar esse algoritmo ótimo com computadores quânticos atuais, os quais não apresentam muitos qubits, não sendo escalável para próximas arquiteturas que estão por vir. Dessa forma, apresentamos também duas heurísticas para resolver esse problema. Uma delas é rápida, porém não muito eficiênte. A outra heurística é melhor que os algoritmos estado da arte existentes, porém apresenta um maior tempo de alocação.