Quantum processes: a novel optimization for quantum simulation

AUTOR(ES)

Maron, A.K., Reiser, R.H.S., Pilla, M.L., Yamin, A.C.

FONTE

TEMA (São Carlos)

DATA DE PUBLICAÇÃO

2013-12

RESUMO

A simulação de algoritmos quânticos em computadores clássicos exige alta capacidade de processamento e armazenamento. Entretanto, otimizações voltadas à redução das complexidades espacial e temporal são promissoras e capazes de melhorar o desempenho dos simuladores. A principal contribuição deste trabalho consiste no desenvolvimento de otimizações para descrição de transformações quânticas utilizando Processos Quânticos e Processos Quânticos Parciais, seguindo as concepções do modelo teórico qGM. Esses processos, quando computados no ambiente de execução VPE-qGM, reduzem o tempo de execução das simulações. A avaliação de performance desta proposta foi efetuada utilizando benchmarks que incluem a simulação sequencial de algoritmos quânticos com até 24 qubits e instâncias do Algoritmo de Grover. Os resultados mostram uma melhora na simulação de transformações básicas e controladas, dado que seus correspondentes tempo de execução foram significantemente reduzidos, mesmo quando utilizados sistemas com muitos qubits. Ainda, uma solução baseada em GPUs voltada à transformações que ainda possuem alto custo de simulação no VPE-qGM é discutida.

ASSUNTO(S)

simulação quântica vpe-qgm processos quânticos

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