Aceleración de simulación de circuitos cuánticos parametrizados en SoC FPGA

CLAUDIO GONZALEZ; AGUSTIN SILVA; OMAR GUSTAVO ZABALETA

Congreso; CASE 2022; 2022

Resumen—Los circuitos cuánticos parametrizados son los principales candidatos a ser los primeros en garantizar una ventaja frente a algoritmos puramente clásicos de optimización y aprendizaje automático. Estos circuitos hı́bridos se deben ejecutar una gran cantidad de veces antes de garantizar los resultados esperados. En este trabajo, se diseña un sistema basado en FPGA que acelera notablemente (desde el orden de los mili a los nano segundos) la simulación de circuitos cuánticos parametrizados, en el contexto de la teorı́a de juegos cuántica. Con el fin de explicar los resultados obtenidos, se desarrollan tanto las consideraciones teóricas como prácticas que fueron tomadas en cuenta para obtener el rendimiento logrado. Asimismo, se realizan las simulaciones correspondientes para comparar las salidas y los tiempos de ejecución tanto en un microcontrolador como en una FPGA.