بهينه‌سازي مدارهاي كوانتومي با استفاده از مدل محاسبات كوانتومي يك‌طرفه مبتني بر هندسه الگو

يك مدل محاسباتي كاملاً كوانتومي كه بر مبناي دو مفهوم درهم‌تنيدگي كوانتومي و اندازه‌گيري كوانتومي ارائه شده است، مدل محاسباتي كوانتومي يك‌طرفه WQC)1( نام دارد. محاسبات در مدل WQC1 با الگوهاي اندازه‌گيري نمايش داده مي‌شوند. به منظور نمايش بهتر الگوهاي مربوط از گراف درهم‌تنيدگي استفاده مي‌شود كه اين گراف به همراه مجموعه كيوبيت‌هاي ورودي و خروجي آن‌، هندسه الگو ناميده مي‌شود. تكنيك‌هايي به منظور بهينه‌سازي الگو‌هاي حاصل از يك مدار كوانتومي در مدل WQC1 ارائه شده است. در كارهاي پيشين از مدل WQC1 به منظور بهينه‌سازي مدارهاي كوانتومي استفاده شده است. يك مدار كوانتومي (اوليه) به الگوهاي WQC1 تبديل شده و بهينه‌سازي‌هاي ارائه‌شده در اين مدل بر روي آن با استفاده از مجموعه قوانين بازنويسي به صورت ترتيبي بر روي گراف درهم‌تنيدگي حاصل از الگوي مربوط انجام شده و آن را ساده مي‌كرد. سپس الگوي ساده‌شده مجدداً به مدار كوانتومي (ثانويه) تبديل مي‌گرديد. در اين مقاله روش‌هاي قبلي براي بهينه‌سازي مدارات كوانتومي با استفاده از مدل 1WQC بهبود داده مي‌شود. در روش جديد به منظور بهينه‌سازي الگوي 1WQC حاصل از مدار كوانتومي، بر خلاف روش‌هاي گذشته از هيچ يك از قوانين بازنويسي به منظور ساده‌سازي الگو استفاده نشده و سعي شده است كه تنها با بررسي هندسه الگو، تكنيك‌هاي بهينه‌سازي به صورت همزمان الگوي مربوط را ساده كنند. پس از اجراي عمليات بهينه‌سازي، الگوي مربوطه مجدداً به مدار كوانتومي تبديل مي‌شود و با كاهش كيوبيت‌هاي كمكي ساده‌تر مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد معيارهاي هزينه مدار كوانتومي در روش جديد در مقايسه با روش‌هاي پيشين كاهش يافته است.