量子科技中心_量科网

在含噪中等规模量子（NISQ）时代，有限的量子比特数量和高门操作错误率直接制约了电路保真度，因此最小化CNOT门数量至关重要。虽然传统编译器优先考虑启发式效率，但当前迫切需要一种“精度优先”的编译方法，将门数量减少置于编译延迟之上。该团队提出了一种基于数字退火器（DA）的框架，通过两种互补策略实现：（1）混合策略，利用DA驱动的全局初始映射，结合Qiskit的高速启发式路由；（2）全DA策略，在迭代工作流中将映射和路由作为独立的DA辅助QUBO子问题进行求解。基准测试表明，与Qiskit的最高优化级别相比，该团队的混合策略平均减少了13.7%的CNOT门（最高达57.4%），在GHZ和ASP等结构化电路上效果最为显著，因为初始布局在这些电路中起决定性作用。全DA策略在结构化电路上与混合策略性能相当，平均比ISAAQ高出23.1%（最高达90.8%），但在连接随机或集中的电路上性能下降——这揭示了当整个电路在单次退火过程中编码时，QUBO规模与解质量之间存在权衡。尽管这些全局优化带来的计算开销高于纯启发式方法，但研究结果表明，在门噪声是主要瓶颈的高精度工作流中，DA辅助的全局初始布局提供了一种实用的“以时间换质量”的权衡方案，从而提升近量子硬件的实用性。