محاكاة عالية الأداء لعينات بوسون عبر محركات تدفق البيانات

الملخص يُنظر إلى عينة بوسون (BS) على أنها نموذج قابل للوصول في الحوسبة الكمومية لإظهار المزايا الحسابية مقارنة بأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. في هذا السياق، يجذب تطور خوارزميات حساب الثوابت اهتمامًا كبيرًا حيث تتضمن محاكاة تجارب BS تقييم عدد هائل من الثوابت. ولهذا السبب، نوسع صيغة الثابتة لمعادلة بالاسوبرا مانين – باكس – فرانكلين – غلين، بهدف دمجها بشكل فعال في استراتيجية BS لكل من كليفورد وكليفورد (2020 عينة بوسون كلاسيكية أسرع). تم تحقيق تقليل في تعقيد المحاكاة ناتج عن تعددات في شغل الفوتونات من خلال إدماج ترتيب رمز غراي n-ary للمجاميع أثناء تقييم الثابتة. من خلال تنفيذ الخوارزمية المفكرة على محركات تدفق البيانات المعتمدة على FPGA، نستفيد من الأداة الناتجة لتسريع محاكاة عينات بوسون حتى 40 فوتون. سحب العينات من جهاز تداخل بواقع 60 وضع، بلغ معدل النتائج نحو 80 ثانية لكل عينة، باستخدام 4 شريحة FPGA. التصميم المطور يسهل محاكاة كل من تجارب عينة بوسون المثالية والصحيحة.