分区中性原子量子计算中的路由感知布局
量子计算有望解决以往难以攻克的问题,其中中性原子技术正成为一种极具前景的实现方案。分区中性原子架构通过用激光束屏蔽闲置原子防止干扰,实现了高度并行性和更长的相干时间。然而成功的量子计算不仅需要硬件支持,还需配套的先进软件——尤其是能将量子算法优化适配硬件的编译器。对于此类架构,布局与布线阶段的协同效率决定了量子计算过程中原子重排带来的开销。若布局方案不理想,可能导致后续布线阶段产生不必要的串行化重组操作。但迄今为止,所有现有编译器仍将布局与布线视为独立环节,仅着眼于最小化移动距离。该研究团队首次提出具有布线感知能力的布局方法以解决这一缺陷,通过将兼容移动操作分组为并行重组步骤,同时优化重组步骤数与移动距离。基于A*算法的实现方案较现有最优技术平均减少17%重组时间,最佳情况下可达49%。完整代码已作为慕尼黑量子工具包(MQT)组成部分开源发布,详见https://github.com/munich-quantum-toolkit/qmap。
