طراحی معماری یک Quantum FPGA با هدف ایجاد امکان همانندسازی مدارهای کوانتومی
Keywords:
گیت‌های كوانتومی, همانندسازی مدارهای كوانتومی, جایابی, مسیریابی, معماری QFPGA
Abstract:
چکیده – هدف این مقاله ارائه یک معماری بهینه برای یک محیط برنامه­پذیر شبیه به FPGA است که امکان همانندسازی مدارهای کوانتومی را فراهم می­آورد. برای این منظور, ابتدا جایابی و مسیریابی بهینه مدارهای کوانتومی با استفاده از برنامه­ریزی خطی دقیق تعریف شده است. با استفاده از جایابی و مسیریابی تعریف شده, معماری سلول­های منطقی یک FPGA کوانتومی بصورت بهینه بازتعریف می­شود. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که تأخیر مسیرهای بحرانی در برخی مدارهای كوانتومی به کمتر از نصف کاهش می­یابد و تعداد کانال­های مصرف شده برای مسیریابی در معماری جدید تا حد قابل توجهی کاهش یافته است. همچنین نتایج نشان می­دهد افزایش تعداد ورودی­های سلول­های منطقی از 4 کیوبیت به 12 کیوبیت, می­تواند تعداد کانال­های مصرفی و تأخیر مدارها را تا حد زیادی کاهش دهد.