یک روش دوسطحی مبتنی بر برنامه سازی پویا جهت افراز و بهینه سازی هزینه ارتباطات در مدارات کوانتومی توزیعی

امروزه محاسبات کوانتومی نقشی بسزا در افزایش سرعت الگوریتم ها دارند. به دلیل محدودیت در تکنولوژی های ساخت کامپیوترهای کوانتومی، طراحی یک کامپیوتر کوانتومی در مقیاس بزرگ با چالش های زیادی مواجه است. یک راه حل جهت غلبه بر این چالش ها، طراحی سیستم های کوانتومی توزیع شده است. در این سیستم ها، کامپیوترهای کوانتومی از طریق پروتکل دورنوردی جهت انتقال اطلاعات کوانتومی با یکدیگر در ارتباط هستند. از آنجایی که دورنوردی کوانتومی نیاز به منابع کوانتومی دارد، کاهش تعداد این پروتکل، ضروری می باشد. هدف از این مقاله، ارایه یک سیستم کوانتومی توزیع شده با درنظرگرفتن دو هدف توزیع متوازن کیوبیت ها و کمینه نمودن تعداد پروتکل دورنوردی در دو سطح است. در سطح اول با ارایه یک الگوریتم برنامه سازی پویا، سعی در افراز متعادل کیوبیت ها و کاهش تعداد ارتباطات بین زیرسیستم ها شده است. با توجه به افراز به دست آمده از سطح اول، در سطح دوم و در مرحله اجرای دروازه های سراسری، زمانی که یکی از کیوبیت های این دروازه از مبدا به مقصد مورد نظر دورنورد می گردد، ممکن است این کیوبیت بتواند توسط تعدادی دروازه سراسری با رعایت محدودیت های تقدم مورد استفاده قرار گرفته و در نتیجه، موجب کاهش تعداد دورنوردی ها گردد. نتایج به دست آمده، نشان دهنده کارایی بهتر الگوریتم پیشنهادی بوده است.