基于位置图抽象与记忆化技术的量子比特映射与路由扩展方法

可扩展的量子比特映射与路由仍是量子编译中的主要瓶颈,尤其是在捕获离子量子电荷耦合器件(TI-QCCD)架构中,量子比特间的交互需要在对离子移动、拥塞和陷阱容量有严格限制的条件下进行物理穿梭。该团队提出了一种基于位置图抽象(position graph abstraction)的编译框架,该抽象统一表示了可执行位置、移动路径和路由约束,使启发式映射器能够直接基于穿梭型硬件运行。利用这一抽象,该团队通过实现相对移动评分(缓存搜索过程中重复出现的启发式移动评估)和记忆化拥塞解析(加速重复拥塞的解析),加速了基于SWAP的双向启发式搜索(SABRE)。该优化在不改变路由/穿梭决策的前提下消除了冗余计算,提升了基于SABRE的方法在TI-QCCD系统上的可扩展性。研究结果表明,将架构感知的抽象与记忆化启发式评估相结合,为跨异构量子架构实现可扩展的量子比特映射与路由提供了一条实用且有效的路径。

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提交arXiv: 2026-05-10 00:35

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