ARIADNA (DUS.AD016.154)

Research project

Abstract

Gli algoritmi quantistici elaborano informazioni memorizzate nei qubit, l'unità di memoria di
base dei processori quantistici. Per poter essere eseguiti su un hardware per il calcolo
quantistico, gli algoritmi in oggetto devono essere rappresentati da un insieme di istruzioni
macchina elementari (chiamate porte o gate) che formano un circuito quantistico. Poiché i
circuiti attualmente utilizzati soffrono di una serie di problemi tecnologici, come il rumore o
la decoerenza, è importante che il processo che esegue il calcolo sia adattato alle limitazioni
fisiche dell'hardware di interesse, mediante l'operazione di compilazione.
A tal fine, la capacità di compilare efficientemente circuiti (o algoritmi) quantistici è
fondamentale per rendere la computazione quantistica in grado di affrontare la risoluzione di
problemi di dimensioni sempre più realistiche.
Il progetto è basato su alcune esperienze di ricerca pregresse descritte nei lavori [1, 2, 3, 4] e
mira a studiare l'applicazione di nuove meta-euristiche basate su tecniche di Intelligenza
Artificiale (IA) per la risoluzione del problema della compilazione di circuiti quantistici.

Goals

Questo studio ha l'obiettivo di sviluppare un insieme di algoritmi euristici mirati ad
ottimizzare la compilazione di un'ampia classe di circuiti quantistici, con l'obiettivo di fornire
uno strumento open-source e modulare per applicazioni in ambito spaziale. Nello specifico,
sarà realizzato un set di librerie Python per estendere un noto framework open-source (es.
Qiskit [7] oppure ProjectQ [5] o Cirq [6]) per scrivere, manipolare e ottimizzare l'esecuzione
circuiti quantistici.

Start date of activity

01/07/2021

Keywords

Quantum Circuits, Circuit Optimisation, Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) Computing

Last update: 22/05/2024

Thematic area

Project area

Structure responsible for the research project

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