بهينه سازي هزينه ارتباطات آگاه از افرازبندي اوليه در محاسبات كوانتومي توزيع شده

به دليل پيچيدگي هاي ساخت كامپيوترهاي كوانتومي، براي داشتن يك كامپيوتر كوانتومي بزرگ، يك راه حل مناسب، ساختن شبكه اي از كامپيوترهاي كوانتومي با اندازه محدود است كه از طريق يك كانال كوانتومي يا كلاسيك به هم پيوند شده اند و مي توانند رفتار كل سيستم كوانتومي را اجرا كنند. به عبارتي مدل مدار محاسبات كوانتومي مي تواند به صورت محاسبات كوانتومي توزيع شده گسترش يابد كه در آن هر زيرسيستم داده هاي خود را به صورت تقاضا از طريق كانال ارتباطي به قسمت هاي ديگر ارسال مي كند. يك مكانيسم قابل اعتماد براي چنين ارتباطي با استفاده از مفهوم مخابره از راه دور كوانتومي بين گره هاي يك سيستم كوانتومي توزيع شده است. به حداقل رساندن تعداد مخابرات از راه دور كوانتومي بين گره هاي يك كامپيوتر كوانتومي توزيع شده به عنوان معياري براي سنجش بهره وري آن در نظر گرفته شده است. در كار مشابه قبلي، يك روش براي بهينه سازي تعداد مخابرات كوانتومي بين دو بخش يك سيستم كوانتومي توزيع شده ارائه شده است و با استفاده از يك الگوريتم پيشنهادي، هزينه ارتباطات (تعداد مخابره از راه دورهاي كوانتومي) را در بين دو بخش اين مدار كوانتومي توزيع شده بهينه مي كند. مشخص است كه با تغيير افرازبندي اوليه، مي توان به جواب هاي ديگري رسيد. در اين مقاله، مدار كوانتومي به يك گراف وزن دار نگاشت مي شود و به سه روش افراز بندي گراف، يعني KL، FM و مبتني بر الگوريتم هاي ژنتيك، به دو بخش افراز مي-شود. روي هر افرازبندي، ادامه الگوريتم روش قبلي براي بهينه سازي هزينه ارتباطات اجرا شده و در نهايت خروجي با كمينه تعداد هزينه ارتباطات گزارش مي شود. نتايج اجرا بر روي مدارهاي محك نشان مي دهد روش پيشنهادي نسبت به روش قبلي هزينه ارتباطات را به طور متوسط% 51/12 كاهش مي دهد.