De belangrijkste optimalisatievraag was niet hoeveel qubits we konden reserveren, maar hoeveel foutgevoelige bewerkingen nodig waren om onze opgave op verbonden hardware uit te voeren. Een 72-qubit circuit kan bruikbaar of onbruikbaar zijn, afhankelijk van routing en diepte.
Drie maten die gemakkelijk door elkaar lopen
Poortaantal telt alle bewerkingen. Diepte telt opeenvolgende lagen; poorten op verschillende qubits kunnen soms tegelijk plaatsvinden. Fysieke duur houdt bovendien rekening met werkelijke poorttijden en wachttijden.
Daarom kan een optimalisatie minder éénqubitpulsen en een kortere duur opleveren zonder het aantal tweequbitpoorten te veranderen. Het omgekeerde kan ook: een kortere logische expressie kan na hardware-routing toch duurder worden. We bewaren deze drie maten afzonderlijk.
Fermionic SWAP-netwerken
Een fSWAP brengt fermionmodi langs elkaar terwijl het vereiste minteken voor dubbele bezetting behouden blijft. Door een netwerk van zulke verwisselingen kunnen de juiste interacties op geschikte hardwareparen plaatsvinden. De boekhouding van de uiteindelijke modenvolgorde is net zo belangrijk als de poorten zelf: anders lezen we de juiste bit op de verkeerde fysische site uit.
In eerdere compilatiestappen verlaagde de gekozen netwerkroute het aantal CZ-poorten sterk. Die historische circuitfamilie is niet identiek aan iedere latere trainings- of twirlingfamilie. Een oud getal van 15.400 CZ mag dus niet worden gecombineerd met de uitkomst van een anders samengestelde run.
Origineel tegenover compact
De laatste gepaarde 6×6-test gebruikte twee versies van dezelfde geparametriseerde circuitfamilie. De compacte versie vereenvoudigde de éénqubitstructuur vóór het invullen van parameters. Beide armen behielden 20.736 CZ-poorten en 584 CZ-lagen.
De gewone poortdiepte ging grofweg van 4.350–4.385 naar 2.914–2.926. De geschatte ingeplande duur daalde van ongeveer 123–124 naar 81 microseconden. Dat is een serieuze compilerverbetering. Toch waren de gemeten, gemitigeerde observabelen in deze ene proef niet beter voor compact.
Een korter circuit is dus een middel, geen eindbewijs. De meting moet laten zien of de relevante informatie daadwerkelijk beter behouden blijft.
Ancilla's, Bonsai en qDRIFT
Extra qubits kunnen bepaalde pariteitsbewerkingen vereenvoudigen, maar voorbereiding, stabilisatoren en routing kunnen de winst weer opeten. Onze ancilla- en Bonsai-proeven zijn daarom met volledige resourcekosten bewaard, ook wanneer ze geen verbetering gaven.
Bonsai bouwt een hardware-afhankelijke boomencoding. Dat is interessant op heavy-hex hardware, maar een goede Boston-mapping is niet automatisch een goede Nighthawk-mapping. qDRIFT is weer iets anders: het verandert de tijdsbenadering door Hamiltoniaantermen te bemonsteren. Daarbij hoort een eigen benaderingsfout, niet alleen een nieuw poortaantal.
Bronnen: scheduling_validation.json van de gepaarde 6×6-run, BONSAI_AUGUST_2026_REVIEW.md, PA_ANCILLA_PROTOCOL.md en de oorspronkelijke Bonsai-publicatie.