Traffic Analysis of Quantum Computing Algorithms Mapped in Multicore Architectures

Abstract

Els processadors quàntics multicores són possiblement la millor solució al problema de l'escalabilitat que afronta la Computació Quàntica més enllà de l'era NISQ. Basant-se en la interconnexió de petits xips formats per desenes o centenars de qubits via una intranet quàntica. Aquest treball per tant busca contribuir modelant aquestes xarxes de xips i estudiar-la en profunditat per obtenir les primeres indicacions per el futur diseny d'arquitectures multicore i compiladors eficients en aquest nou paradigma. Analitzem el tràfic en aquesta xarxa de processadors quàntics basant-nos en diferents mètriques de comunicació, computació i espaciotemporals per qubits i cores que ens permetran caracteritzar el comportament de diferents aplicacions.

Quantum multi-core processors are envisioned as the ultimate solution for the scalability of Quantum Computing beyond the NISQ era. Based upon interconnecting ten to hundred qubit chips via a quantum intranet. This work main goal is to contribute into the guidelines to design multicore architectures and developing eficient compilers for this new multicore paradigm by modeling and studying this on chip network for a set of aplications. We analyze the traffic of the network based on performance metrics divided into computing metrics, communication metrics and spatio-temporal metrics for both qubits and cores that characterize the behaviour of the overall execution of algorithms.