基于缓冲-中继架构的中性原子量子计算机惰性移动编译

中性原子量子计算具备强大的可扩展性和灵活的量子比特连接能力,但现有的大多数编译流程依赖于可重构原子阵列,在运行过程中通过物理穿梭量子比特原子来执行操作。尽管这种方法提升了连接性,但也引入了交接误差、运动加热以及原子丢失风险,从而可能降低整体保真度。该团队提出了BRIDGE(Buffer-Relay Interconnect for Data-stable Gate Execution),这是一种缓冲区-继电器互连结构,用于实现数据稳定的门操作;该方法协同设计了一种静态的、由编译器管理的缓冲区-继电器结构,并搭配了利用该结构的懒加载移动编译器。BRIDGE针对一种优化的双物种二维交错原子阵列,利用非编码的“缓冲原子”在固定基线中调解长程相互作用,并仅在选定的热点区域引入有限的数据移动。通过使用校准过的异核和同核里德伯通道,BRIDGE实现了一个静态路由骨干网,在该网络中,数据-缓冲和缓冲-缓冲相互作用得以启用,而残余的数据-数据串扰则被抑制。在22个电路的匹配基准测试套件中,按照单一共享错误模型重新评估,BRIDGE的几何平均总保真度比ZAP高约10倍,比Enola高约16倍,同时电路执行时间分别降低约540倍和约1000倍,并将数据原子的移动从数千次传输事件减少至零。
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提交arXiv: 2026-06-30 15:38

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