迈向适用于多样化量子控制系统的脉冲级中间表示

为实现量子控制系统脉冲级编程的跨平台快速开发与软件复用,亟待建立一套独立于硬件系统的中间表示(IR)。该工作验证了pulselib作为此类IR的可行性,通过为两种不同的频率合成器实现基于图的IR及编译转换流程,并与现有IR方案进行性能比对。该方案的核心在于构建“指令吞噬器”和参数化脉冲调度模块——前者通过编码特定硬件的约束条件,可将系统无关的脉冲描述转换为任意底层表示;后者则通过调度复用机制,相较传统设备专用方案显著缩短编译时间。基准测试表明:pulselib在保持与快速设备专用IR相当性能的同时,对现有IR方案实现了最高4.5倍的加速;对于高度参数化的应用场景,其编译时长随参数数量增长呈现更优的扩展性,相较现有IR的加速优势比经优化的设备专用技术最高可提升69%。

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