بهینه سازی مدارهای کوانتومی با استفاده از مدل محاسبات کوانتومی یک طرفه مبتنی بر هندسه الگو

یک مدل محاسباتی کاملا کوانتومی که بر مبنای دو مفهوم درهم تنیدگی کوانتومی و اندازه گیری کوانتومی ارائه شده است، مدل محاسباتی کوانتومی یک طرفه (1WQC) نام دارد. محاسبات در مدل 1WQC با الگوهای اندازه گیری نمایش داده می شوند. به منظور نمایش بهتر الگوهای مربوط از گراف درهم تنیدگی استفاده می شود که این گراف به همراه مجموعه کیوبیت های ورودی و خروجی آن، هندسه الگو نامیده می شود. تکنیک هایی به منظور بهینه سازی الگو های حاصل از یک مدار کوانتومی در مدل 1WQC ارائه شده است. در کارهای پیشین از مدل 1WQC به منظور بهینه سازی مدارهای کوانتومی استفاده شده است. یک مدار کوانتومی (اولیه) به الگوهای 1WQC تبدیل شده و بهینه سازی های ارائه شده در این مدل بر روی آن با استفاده از مجموعه قوانین بازنویسی به صورت ترتیبی بر روی گراف درهم تنیدگی حاصل از الگوی مربوط انجام شده و آن را ساده می کرد. سپس الگوی ساده شده مجددا به مدار کوانتومی (ثانویه) تبدیل می گردید. در این مقاله روش های قبلی برای بهینه سازی مدارات کوانتومی با استفاده از مدل 1WQC بهبود داده می شود. در روش جدید به منظور بهینه سازی الگوی 1WQC حاصل از مدار کوانتومی، بر خلاف روش های گذشته از هیچ یک از قوانین بازنویسی به منظور ساده سازی الگو استفاده نشده و سعی شده است که تنها با بررسی هندسه الگو، تکنیک های بهینه سازی به صورت همزمان الگوی مربوط را ساده کنند. پس از اجرای عملیات بهینه سازی، الگوی مربوطه مجددا به مدار کوانتومی تبدیل می شود و با کاهش کیوبیت های کمکی ساده تر می شود. نتایج نشان می دهد معیارهای هزینه مدار کوانتومی در روش جدید در مقایسه با روش های پیشین کاهش یافته است.