面向早期容错量子计算的时空优化
容错技术是量子计算的未来发展方向,它能确保经过纠错的量子计算真正投入实际应用。容错量子计算(FTQC)对资源的需求极为严苛,因此必须设计专门的编译技术来保障资源利用效率。当前业界迫切需要为早期FTQC时代量身定制的编译策略——这一阶段特指首批在严苛资源限制下运行的容错量子计算机,其物理量子比特数量有限且蒸馏能力不足。现有编译技术普遍过度配置布线路径,并过度乐观地假设蒸馏工厂的可用性。该团队研发了适配早期FTQC系统需求的编译技术,包括蒸馏自适应量子比特布局与布线方案。研究表明,简单的贪心启发式算法对此类问题具有显著效果,相较既有方案可减少高达60%的量子比特用量。这些技术能以平均1.2倍的执行时间开销为代价,实现相较于理论下限53%的量子比特节省。随着未来数年业内将开发出包含数十至数百个逻辑量子比特的早期FTQC系统,该工作有望为优化程序执行提供广泛适用的解决方案。



