Utafiti huu umetengeneza mfumo wa tathmini unaotegemea mahusiano ya mutation ili kupima kwa kiasi gani wakusanyaji wa quantum hukaribia suluhisho bora katika hatua za upangaji wa awali wa qubit na uelekezaji wa sakiti. Watafiti walizalisha aina mbili za sakiti za kulinganisha zinazotii kanuni za OpenQASM. Aina ya kwanza inajumuisha sakiti ambazo tangu mwanzo zinaendana na grafu ya miunganisho ya chipu ya quantum lengwa. Katika sakiti hizi, upangaji mzuri wa awali unatarajiwa kutohitaji lango la ziada la SWAP. Katika aina ya pili, vipande vidogo vya sakiti ambavyo uelekezaji wake bora unaweza kuhesabiwa kwa mbinu sahihi inayotegemea SAT vimeingizwa ndani ya sakiti kubwa zaidi zinazolingana na topolojia ya kimwili.

Kwa topolojia za miunganisho za vichakataji vya quantum vya superconducting vya Sydney, Tokyo na Aspen-4, jumla ya sakiti 63.000 za kulinganisha zilizalishwa. Algoriti za SABRE, QMAP na FiDLS zilitathminiwa kwenye sakiti hizi. FiDLS, inayotumia isomofizimu ya subgrafu katika upangaji wa awali, kwa ujumla ndiyo mbinu iliyozalisha malango machache zaidi ya ziada ya SWAP. Ikilinganishwa na matokeo ya uelekezaji sahihi unaotegemea SAT, SABRE kwa kawaida ilionyesha tofauti ndogo zaidi kati ya mbinu tatu za kiheuristiki.

Ikilinganishwa na mbinu sahihi, malango ya SWAP yaliyoongezwa yalikuwa mengi zaidi katika topolojia za Sydney, Tokyo na Aspen-4 kwa SABRE kwa mtiririko huu: %76,14, %155 na %54,83; kwa QMAP %270,79, %822,41 na %273,82; na kwa FiDLS %149,94, %128,75 na %152,74. Matokeo haya yanaonyesha kuwa mafanikio ya upangaji wa awali na mafanikio ya uelekezaji unaofuata si lazima yawe bora kwa pamoja katika algoriti moja. FiDLS ilijitokeza katika upangaji wa awali, huku SABRE ikitoa matokeo yaliyo karibu zaidi na rejea bora katika hatua ya uelekezaji.

Matokeo hayategemei majaribio ya utekelezaji wa kimwili kwenye vichakataji halisi vya quantum. Grafu za miunganisho za Sydney, Tokyo na Aspen-4 zilitumika kama malengo ya compilation; majaribio yalifanywa kwenye kompyuta ya kawaida inayotegemea Intel Xeon. Utafiti pia unatathmini tu idadi ya malango ya SWAP na malango ya qubit mbili yaliyoongezwa; haupimi kina cha sakiti, kiwango cha hitilafu, mafanikio halisi ya utekelezaji, muda wa compilation au matumizi ya nishati.

Tathmini kwa mtazamo wa Uturuki: Mbinu hii inatoa njia ya majaribio inayoweza kuchunguzwa na vyuo vikuu na vituo vya utafiti nchini Uturuki vinavyofanya kazi katika programu za quantum, lugha za programu za quantum, uthibitishaji wa wakusanyaji na usanifu shirikishi wa maunzi–programu za quantum. Kabla ya kutumika katika miundombinu ya ndani ya programu za quantum, jenereta ya sakiti na vigezo vya majaribio vinapaswa kuwekwa wazi kama chanzo huria, wakusanyaji wanaotengenezwa au kutumiwa nchini Uturuki wanapaswa kujaribiwa kwa seti zilezile za malango, na matokeo yanapaswa kupanuliwa kwa kina cha sakiti, uwezekano wa mafanikio uliopimwa kwa hitilafu, muda wa compilation na vipimo vya maunzi halisi ya quantum. Utafiti huu hauwezi kutumiwa kutoa hitimisho la moja kwa moja kuhusu uwezo wa maunzi ya quantum wa Uturuki, mafanikio ya mkusanyaji fulani wa ndani, au kwamba mpangilio huo huo wa utendaji utapatikana kwenye vichakataji halisi vya quantum.

Mkusanyaji wa quantum hufanya nini?

Algoriti za quantum kwa kawaida hufafanuliwa kwa kutumia qubit za kimantiki na malango ya quantum ya kiwango cha juu. Katika kichakataji halisi cha quantum, kila qubit inaweza kuingiliana moja kwa moja tu na qubit fulani zilizo jirani, na kichakataji huunga mkono tu baadhi ya malango ya msingi. Kazi ya mkusanyaji wa quantum ni kubadilisha sakiti ya kimantiki kuwa sakiti ya kimwili inayolingana na vizuizi hivi vya maunzi.

Katika mchoro wa usanifu kwenye ukurasa wa 2 wa utafiti, mchakato unaonyeshwa kama mnyororo unaoanzia programu ya quantum, lugha ya programu ya quantum ya kiwango cha juu, uwakilishi wa kati wa quantum, lugha ya quantum assembly, mfumo wa kipimo na udhibiti, hadi chipu ya quantum. Mkusanyaji ni safu ya kati inayobadilisha sakiti ya kialgoriti kuwa mlolongo wa malango ambao maunzi ya kimwili yanaweza kutekeleza.

Katika mchakato huu wa ubadilishaji, matatizo mawili ya msingi hujitokeza:

• Upangaji wa awali wa qubit: Kuweka qubit za kimantiki kwenye qubit za kimwili kwa mara ya kwanza,
• Uelekezaji: Wakati operesheni inahitajika kati ya qubit za kimwili ambazo hazijaunganishwa moja kwa moja, hali za qubit husogezwa kwa kutumia malango ya SWAP.

Ikiwa upangaji wa awali umechaguliwa vibaya, malango zaidi ya SWAP yanaweza kuhitajika katika hatua za baadaye za sakiti. Kila lango la ziada la qubit mbili linaweza kurefusha sakiti na kuongeza mkusanyiko wa hitilafu katika mifumo halisi ya quantum.

Kwa nini lango la SWAP ni muhimu?

Lango la SWAP hubadilishana hali za quantum za qubit mbili. Katika aina nyingi za maunzi, operesheni ya SWAP hugawanywa kuwa CNOT tatu au malango kadhaa ya msingi ya qubit mbili yanayofanana. Kwa hiyo, SWAP moja ya ziada inaweza kuunda vyanzo kadhaa vya hitilafu na muda wa ziada wa utekelezaji katika sakiti ya kimwili.

Utafiti unatathmini ufanisi wa mkusanyaji hasa kwa idadi ya malango ya SWAP au malango ya qubit mbili yaliyoongezwa. Malango machache ya SWAP yamechukuliwa kuwa matokeo bora zaidi ya upangaji au uelekezaji kwa mujibu wa kipimo kilichotumika.

Hata hivyo, idadi ya SWAP pekee haiamui utendaji wote wa sakiti ya quantum. Sakiti mbili zinaweza kuwa na idadi sawa ya SWAP lakini zikawa na kina tofauti, kiwango tofauti cha ulinganifu wa utekelezaji, au uwezekano tofauti wa hitilafu. Kwa hiyo, utafiti huu unapima sehemu maalumu tu ya dhana ya “ufanisi wa mkusanyaji”.

Tathmini inayotegemea mutation inamaanisha nini?

Upimaji wa kawaida wa mutation huingiza mabadiliko yaliyodhibitiwa katika programu ili kuchunguza kama mfumo wa majaribio unaweza kugundua mabadiliko hayo. Katika utafiti huu, mbinu hiyo imetumika kwa kuweka mahusiano ya kiasi yanayotarajiwa kati ya ingizo na tokeo la mkusanyaji wa quantum.

Badala ya kujaribu kuhesabu moja kwa moja hitimisho la “Mkusanyaji huyu huwa bora kila wakati”, watafiti walizalisha sakiti ambazo tabia yake bora inajulikana mapema au inaweza kufungwa kwa nguvu. Kisha tokeo la mkusanyaji likalinganishwa na uhusiano huo unaotarajiwa.

Mfumo unatathmini hatua mbili tofauti za compilation:

1. Jaribio la upangaji wa awali kwa sakiti ambazo tayari zinaendana na topolojia ya chipu,
2. Jaribio la uelekezaji kwa vipande vya sakiti ambavyo matokeo yake sahihi ya uelekezaji yanajulikana.

Jaribio la kwanza: Sakiti zinazolingana na topolojia ya chipu

Katika seti ya kwanza ya kulinganisha, sakiti zilizalishwa ili grafu ya mwingiliano ya sakiti ya quantum iwe isomofiki na subgrafu ya chipu lengwa. Kwa maneno mengine, sakiti ya kimantiki inapowekwa kwenye qubit za kimwili zinazofaa, operesheni zote za qubit mbili zinaweza kutekelezwa kwenye miunganisho ya moja kwa moja.

Katika mfano wa ukurasa wa 7, subgrafu ya qubit tano ya chipu ya Sydney inachaguliwa na ni operesheni za CNOT pekee zinazolingana na miunganisho ya kimwili ya subgrafu hiyo ndizo zinazotumika. Grafu ya mwingiliano ya sakiti ina muundo uleule wa miunganisho kama subgrafu ya kimwili iliyochaguliwa.

Kwa aina hii ya ingizo, uhusiano wa kwanza wa mutation uliopendekezwa katika utafiti ni huu:

\[ |C|=|C'| \]

Hapa C inawakilisha sakiti ya ingizo, na C′ inawakilisha sakiti iliyokusanywa. Ikiwa ingizo tayari linakidhi masharti ya miunganisho ya kimwili, upangaji bora wa awali unatarajiwa kutohitaji lango la ziada. Ikiwa mkusanyaji unazalisha lango la ziada la SWAP, upangaji wa awali unatathminiwa kuwa usio na ufanisi.

Ili kipimo hiki kiwe halali, ingizo na tokeo vinapaswa kulinganishwa katika uwakilishi uleule wa malango. Ikiwa mkusanyaji hugawanya malango kuwa malango tofauti ya msingi, huunganisha malango, au hufanya marekebisho ya mwelekeo mahususi kwa maunzi, idadi ya jumla ya malango inaweza kubadilika. Utafiti haujaeleza jinsi athari zote hizi zinazowezekana zilivyotenganishwa.

Jaribio la pili: Vipande vya sakiti vyenye matokeo sahihi ya uelekezaji yanayojulikana

Kuhesabu uelekezaji bora wa kimataifa kwa kila sakiti kubwa husababisha gharama kubwa sana ya ukokotoaji kadiri tatizo linavyokua. Watafiti walipendekeza kushughulikia tatizo hili kwa kuzalisha vipande vidogo vya sakiti ambavyo optimum yake inaweza kuhesabiwa na kisha kuviingiza katika sakiti kubwa zaidi.

Hatua kuu za mbinu ni hizi:

1. Kipande cha msingi cha sakiti kinacholingana na masharti ya miunganisho ya chipu lengwa huzalishwa.
2. Sakiti ndogo ya nasibu inayotumia qubit tatu hadi tano na yenye CNOT zisizozidi 10 huandaliwa.
3. Upangaji na uelekezaji bora wa sakiti ndogo huhesabiwa kwa mbinu sahihi inayotegemea SAT.
4. Sakiti ndogo huongezwa kwenye sakiti ya msingi kwa kutumia upangaji wa qubit za kimwili uliowekwa na mbinu sahihi.
5. Mwendelezo wa sakiti hupanuliwa kwa operesheni zinazolingana na masharti ya miunganisho ya chipu lengwa.
6. Malango ya qubit mbili yaliyoongezwa na mkusanyaji wa kiheuristiki hulinganishwa na rejea sahihi.

Katika mfano wa ukurasa wa 9, mbinu sahihi inaongeza SWAP moja kwa kipande kidogo cha sakiti, huku SABRE ikiongeza SWAP mbili. Mfano huu unaonyesha kuwa matokeo ya SABRE yako mbali na rejea sahihi kwa SWAP moja kwa kipande husika.

Uhusiano wa pili wa mutation umetolewa katika utafiti kwa namna hii:

\[ |C'|=|C''| \]

C′ inawakilisha sakiti iliyozalishwa na mbinu sahihi inayotegemea SAT; C″ inawakilisha tokeo la mkusanyaji anayepimwa. Ikiwa idadi ya malango ya qubit mbili ni sawa, matokeo huchukuliwa kuwa bora kwa mujibu wa kipimo kilichotumika.

Je, kipande chenye optimum ya ndani hufanya sakiti yote kuwa bora?

Kujua uelekezaji bora wa sakiti ndogo hutoa rejea imara ya kutathmini kipande hicho peke yake. Hata hivyo, kipande kinapoongezwa kwenye sakiti kubwa, mwingiliano mpya unaweza kutokea kati ya upangaji wa qubit wa kabla na baada ya kipande hicho.

Kwa mfano, suluhisho linalotumia SWAP moja zaidi ndani ya kipande kidogo linaweza kusogeza qubit kwenye nafasi zenye faida zaidi kwa operesheni zinazofuata na hivyo kupunguza idadi ya jumla ya SWAP katika sakiti nzima. Kinyume chake, upangaji ulio bora ndani ya kipande unaweza kusababisha gharama kubwa zaidi katika sehemu inayofuata.

Kwa hiyo, mbinu inatathmini optimum za ndani zinazojulikana kwa vipande vilivyoingizwa na kupotoka kwa sakiti nzima kutoka kwenye rejea hizo. Hii haimaanishi kwamba optimum ya kimataifa ya kila sakiti kubwa imethibitishwa kihisabati.

Ni topolojia zipi za chipu zilizotumika?

Ingawa majina haya yanawakilisha chipu halisi za quantum, majaribio yalitumia grafu za miunganisho za chipu hizo. Hakuna mbinu iliyoelezwa inayoonyesha kwamba sakiti ziliendeshwa kwenye vichakataji halisi, viwango vya hitilafu vya malango vilipimwa, au matokeo ya maunzi yalikusanywa.

Ni mbinu zipi za compilation zilizolinganishwa?

Sakiti 63.000 za kulinganisha zilipatikana vipi?

Kwa kila chipu, idadi ya qubit zilizotumiwa katika sakiti ilibadilishwa kutoka 1 hadi idadi ya juu zaidi ya qubit za chipu. Kina cha sakiti kilichunguzwa katika safu ya 1–50, na sakiti 20 za nasibu zilitengenezwa kwa kila jozi ya idadi ya qubit–kina.

Matokeo ya upangaji wa awali yanaonyesha nini?

Katika sakiti ambazo tayari zinaendana na topolojia ya chipu, algoriti nzuri ya upangaji inatarajiwa kutotoa SWAP ya ziada. Grafu kwenye kurasa za 11 na 12 za utafiti zinaonyesha kuwa mbinu hizo tatu zilitimiza sharti hili kwa viwango tofauti.

FiDLS, kwa ujumla, ndiyo mbinu ya upangaji wa awali iliyozalisha malango machache zaidi ya ziada ya SWAP. Watafiti wanahusisha matokeo haya na ukweli kwamba FiDLS hutafuta isomofizimu ya subgrafu kati ya grafu ya mwingiliano ya sakiti na grafu ya miunganisho ya chipu. Kwa njia hii, qubit za kimantiki huwekwa mara nyingi zaidi kwenye miunganisho ya kimwili inayoweza kutekeleza operesheni moja kwa moja.

QMAP, ilizalisha SWAP zaidi za ziada kadiri sakiti ilivyokuwa kubwa. Kwenye grafu, hasa kwa idadi ya kati na kubwa ya qubit, maadili ya kuongeza malango ni wazi kuwa ya juu kuliko ya mbinu nyingine.

SABRE, ilitoa matokeo mazuri katika sakiti ndogo sana na katika baadhi ya hali ambapo idadi ya qubit za sakiti ilifunika chipu nzima, lakini ikaongeza SWAP zaidi katika ukubwa wa kati. Katika topolojia ya Sydney, kushuka katika takribani qubit 9–17 kunaonekana sana.

Utendaji wa FiDLS kwenye topolojia ya Tokyo ulidhoofika ikilinganishwa na topolojia nyingine mbili. Utafiti unaeleza hili kwa kutoweza kwa upangaji wa awali uliotengenezwa kukidhi kwa wakati mmoja mahitaji ya miunganisho ya operesheni zote za CNOT.

Matokeo ya uelekezaji yanaonyesha nini?

Mbinu sahihi inayotegemea SAT ilikuwa rejea iliyozalisha idadi ndogo zaidi ya malango ya SWAP katika topolojia zote. Mbinu tatu za kiheuristiki ziliongeza SWAP zaidi.

SABRE ndiyo mbinu ya kiheuristiki iliyo karibu zaidi na matokeo sahihi katika topolojia mbili kati ya tatu. Hata hivyo, katika Tokyo, ongezeko la FiDLS la %128,75 ni chini ya ongezeko la SABRE la %155. Katika tathmini ya jumla, SABRE imeonyesha tofauti ndogo zaidi dhidi ya rejea bora ya uelekezaji, hasa katika Sydney na Aspen-4.

QMAP ilitoa tofauti kubwa zaidi katika topolojia zote na katika Tokyo ilitumia takribani mara 9,22 zaidi ya SWAP za ziada kuliko rejea sahihi. Matokeo haya yanaonyesha kuwa chini ya familia ya sakiti na mipangilio iliyotumika, QMAP ilipata ugumu katika hatua ya uelekezaji.

Majaribio yenye mabadiliko ya kimuundo yalionyesha nini?

Ili kuifanya mbinu kuwa ngumu zaidi, watafiti waliongeza vipande vidogo vya nasibu vyenye malango 3–8 katika sehemu tofauti za sakiti za msingi. Kwa njia hii, muundo wa mwingiliano kati ya qubit ulibadilishwa na tatizo la uelekezaji likawa gumu zaidi.

Grafu kwenye kurasa za 13 na 14 zinaonyesha kuwa ingawa idadi ya SWAP iliyoongezwa na mbinu zote iliongezeka, mpangilio wa jumla kwa kiasi kikubwa uliendelea kuwa uleule. Mbinu sahihi inayotegemea SAT ilizalisha maadili ya chini zaidi, huku QMAP ikizalisha maadili ya juu zaidi katika vipimo vingi. SABRE na FiDLS zilibaki katikati, na utendaji wao ukabadilika kulingana na topolojia na idadi ya qubit.

Jaribio hili linaonyesha kuwa mbinu inaweza kuchunguza si tu tabia katika muundo mmoja thabiti wa sakiti bali pia mwitikio kwa mabadiliko ya kimuundo. Hata hivyo, usambazaji wa kitakwimu wa matokeo au vipindi vya kujiamini kulingana na ukubwa wa mabadiliko havikutolewa.

Mchango mkuu wa kisayansi wa utafiti ni upi?

Mchango mkuu wa utafiti si kutengeneza algoriti mpya ya upangaji wa qubit. Mchango ni kuzalisha sakiti za kulinganisha zenye sifa zinazodhibitiwa ili kupima ukaribu wa mkusanyaji na suluhisho bora.

Kwa mbinu hii, maswali mawili tofauti yanaweza kuulizwa:

• Ikiwa sakiti ya ingizo tayari inaendana na maunzi, je, mkusanyaji unaongeza malango yasiyo ya lazima?
• Katika kipande cha uelekezaji ambacho matokeo yake sahihi yanajulikana, mbinu ya kiheuristiki inapotoka kwa kiasi gani kutoka optimum?

Tofauti hii ni muhimu. Mkusanyaji unaweza kuwa mzuri katika upangaji wa awali lakini dhaifu katika uelekezaji unaofuata, au kinyume chake. Matokeo ya FiDLS na SABRE ni mifano ya hali hii.

Utafiti unaunga mkono matokeo gani?

• Sakiti zinazolingana moja kwa moja na topolojia zinaweza kufichua kuongezwa kwa SWAP zisizo za lazima katika algoriti za upangaji wa awali.
• FiDLS ilizalisha SWAP chache zaidi za ziada kuliko SABRE na QMAP katika upangaji wa awali kwenye sakiti za kulinganisha zilizotumika.
• SABRE ilitoa matokeo bora zaidi kati ya mbinu tatu za kiheuristiki katika majaribio mengi kwa mujibu wa tofauti dhidi ya rejea sahihi ya uelekezaji.
• QMAP ilipotoka kwa kiasi kikubwa dhidi ya rejea sahihi katika mpangilio wa majaribio uliotumika, hasa katika topolojia ya Tokyo.
• Sakiti zilizobadilishwa kimuundo zinaweza kufanya tofauti za tabia ya uelekezaji kati ya wakusanyaji zionekane.
• Upangaji wa awali na uelekezaji vinapaswa kutathminiwa kando.

Utafiti hauonyeshi nini?

• Hauonyeshi kwamba wakusanyaji watatoa mpangilio huo huo wa mafanikio kwenye vichakataji halisi vya Sydney, Tokyo au Aspen-4.
• Hauthibitishi kwamba FiDLS ndiyo mbinu bora ya upangaji wa awali kwa chipu zote za quantum.
• Hauthibitishi kwamba SABRE ndiyo algoriti bora ya uelekezaji kwa madaraja yote ya sakiti.
• Hauonyeshi kwamba idadi ndogo ya SWAP zilizoongezwa daima itatoa usahihi wa juu zaidi wa utekelezaji halisi.
• Hautoi mpangilio kwa mujibu wa kina cha sakiti, muda wa compilation, matumizi ya kumbukumbu, kiwango cha hitilafu au matumizi ya nishati.
• Hauthibitishi kwamba kipande kidogo bora kilichoingizwa kwenye sakiti kubwa hufanya sakiti yote kuwa bora kimataifa.
• Hauonyeshi kwamba mbinu iliyopendekezwa inaweza kutumika moja kwa moja kwa wakusanyaji wote wa quantum na seti zote za malango ya msingi.
• Hauonyeshi upungufu uliopimwa wa matumizi ya nishati au athari za kimazingira.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mazingira ya majaribio

Mantiki ya tathmini ya uhusiano wa kwanza wa mutation

Uaminifu wa jaribio hili unategemea sakiti za ingizo na tokeo kuwa katika msingi uleule wa malango, mkusanyaji kutofanya urahisishaji huru wa malango, na mahitaji ya miunganisho yenye mwelekeo kuhakikiwa mapema.

Mantiki ya tathmini ya uhusiano wa pili wa mutation

Uhusiano uliotumika:

\[ |C'|=|C''| \]

Ikiwa usawa unatimizwa, matokeo ya kiheuristiki yanafanana na rejea sahihi kwa mujibu wa kipimo cha idadi ya malango ya qubit mbili yaliyotumika. Ikiwa usawa hautimizwi, tofauti hutathminiwa kama kupotoka kwa mkusanyaji kutoka rejea bora.

Mtiririko wa kuzalisha sakiti za kulinganisha

1. Chipu lengwa na seti ya malango inayoungwa mkono huchaguliwa.
2. Subgrafu za kimwili zenye idadi maalumu ya qubit hutambuliwa.
3. Malango yanayoweza kutekelezwa kwa sambamba kwenye subgrafu huchaguliwa.
4. Tabaka za sakiti za nasibu hutengenezwa hadi kina kilichowekwa.
5. Kwa jaribio la upangaji wa awali, sakiti inayoweza kutekelezwa moja kwa moja huhifadhiwa.
6. Kwa jaribio la uelekezaji, sakiti ndogo yenye qubit 3–5 na CNOT zisizozidi 10 huandaliwa.
7. Uelekezaji bora wa sakiti ndogo huhesabiwa kwa mbinu inayotegemea SAT.
8. Kipande cha sakiti huongezwa kwenye sakiti ya msingi inayolingana na topolojia ya kimwili.
9. Matokeo ya SABRE, QMAP na FiDLS hulinganishwa na rejea sahihi.

Matokeo makuu yanayoonyeshwa na michoro

Tathmini ya uzalishaji upya

Vipimo vya ziada vinavyohitajika kwa tathmini yenye nguvu zaidi

• Kina cha sakiti na urefu wa njia muhimu,
• Kuripoti kando idadi ya jumla ya malango na malango ya qubit mbili,
• Uwezekano wa mafanikio uliopimwa kwa hitilafu kulingana na kalibrashi ya chipu,
• Muda wa kufanya kazi wa mkusanyaji na matumizi ya kumbukumbu,
• Viwango tofauti vya uboreshaji na mbegu za nasibu,
• Matokeo ya utekelezaji kwenye maunzi halisi ya quantum,
• Udhibiti wa mwelekeo wa lango na uvunjaji kuwa malango ya msingi,
• Mkengeuko sanifu na kipindi cha kujiamini kwa kila daraja la sakiti,
• Seti ndogo inayoweza kuthibitishwa dhidi ya optimum ya kimataifa ya sakiti kubwa,
• Ushirikishaji wa wazi wa sakiti, msimbo na mipangilio yote ya majaribio.

Jinsi sahihi ya kutumia matokeo

Mfumo uliopendekezwa unaweza kutumika kupima maamuzi fulani ya upangaji na uelekezaji ya wakusanyaji wa quantum kwa kutumia sakiti za kulinganisha zilizodhibitiwa. Hasa, kuongezwa kwa SWAP isiyo ya lazima katika sakiti inayolingana na topolojia kunaweza kuwa ishara wazi ya kutokuwa na ufanisi katika hatua ya upangaji wa awali ya mkusanyaji.

Hata hivyo, kipimo kimoja cha idadi ya malango hakitoshi kwa kuchagua mkusanyaji wa quantum wa kiwango cha uzalishaji. Katika matumizi halisi, kina, ulinganifu wa utekelezaji, viwango vya sasa vya hitilafu vya chipu lengwa, muda wa utekelezaji wa sakiti na gharama ya ukokotoaji ya mkusanyaji vinapaswa kutathminiwa kwa pamoja.

Dokezo la Chanzo na Mbinu

Jina kamili la asili la utafiti: A Mutation-Based Framework for Efficiency Evaluation of Quantum Compilers

Waandishi: Hui Jiang, Hengbin Yang, Zhifan Liu, Yuxin Deng na Ying Huang

Mpangilio wa waandishi: Hui Jiang; Hengbin Yang; Zhifan Liu; Yuxin Deng; Ying Huang

Taarifa kuhusu mchango sawa: Utafiti hauna taarifa ya mchango sawa au uandishi wa pamoja wa kwanza.

Mwandishi anayewasiliana: Hui Jiang

Taasisi:

• Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing, China: Hui Jiang, Hengbin Yang, Zhifan Liu na Ying Huang
• Shanghai University of Finance and Economics, Shanghai, China: Yuxin Deng

DOI:10.2139/ssrn.6997092

Jukwaa la uchapishaji: SSRN

Tarehe ya kupakiwa SSRN: 25 Juni 2026

Tarehe iliyoelezwa katika utafiti: 9 Aprili 2026

Idadi ya kurasa: 17

Jarida: Hakuna makala ya jarida iliyochapishwa. Hati ina kauli “Preprint submitted to Nuclear Physics B”.

Mchapishaji asilia: Kwa kuwa hakuna toleo la utafiti lililokubaliwa au kuchapishwa, taarifa ya mchapishaji asilia wa jarida haipo.

Aina ya chanzo: Preprint yenye tathmini ya kimajaribio ya wakusanyaji kwenye seti za kulinganisha za sakiti za quantum zilizozalishwa

Hali ya mapitio ya rika: Utafiti haujapitia mapitio ya rika. Kila ukurasa una onyo “Preprint not peer reviewed”.

Kiungo rasmi:Ukurasa wa utafiti wa SSRN

Ufadhili: Hakuna chanzo cha ufadhili kilichoelezwa katika utafiti.

Mgongano wa maslahi: Utafiti hauna tamko tofauti la mgongano wa maslahi.

Upatikanaji wa data na msimbo: Watafiti wamesema kwamba msimbo utachapishwa baada ya utafiti kukubaliwa. Katika toleo lililokaguliwa hakuna kiungo cha hazina ya msimbo, matokeo ghafi au ufikiaji wa sakiti 63.000 zilizozalishwa.

Makala haya ya Kituruki yameandaliwa baada ya kukagua mwanzo hadi mwisho maandishi, pseudocode, mlinganyo, michoro ya sakiti na grafu za kulinganisha za utafiti uliopakiwa wenye kurasa 17. Mbinu ya kisayansi, idadi za kulinganisha na matokeo ya asilimia yanategemea tu taarifa zilizoripotiwa katika utafiti. Vyanzo vya nje vilitumika tu kuthibitisha kibibliografia kichwa, waandishi, mpangilio wa waandishi, taasisi, DOI, jukwaa na tarehe ya kupakiwa.

Ingawa majina Sydney, Tokyo na Aspen-4 yanatumika katika utafiti, majaribio hayakufanywa kwenye vichakataji hivyo halisi vya quantum. Topolojia zao za miunganisho zilitumika kama malengo ya compilation. Tofauti hii ni muhimu ili matokeo ya utafiti yasitafsiriwe kama utendaji halisi wa maunzi.

Neno “bora” pia limewekewa mipaka na vipande vidogo vya sakiti vinavyotegemea SAT pamoja na kipimo cha idadi ya malango ya qubit mbili yaliyotumika. Haijaonyeshwa kwamba uelekezaji bora wa kipande kidogo unatoa optimum ya kimataifa kwa sakiti kubwa nzima.