論文の概要: Qudits and high-dimensional quantum computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.00959v4
- Date: Wed, 11 Nov 2020 15:47:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-07 18:13:17.729752
- Title: Qudits and high-dimensional quantum computing
- Title（参考訳）: quditsと高次元量子コンピューティング
- Authors: Yuchen Wang, Zixuan Hu, Barry C. Sanders, and Sabre Kais
- Abstract要約: Quditは従来の2レベルキュービットに代わるマルチレベル計算ユニットである。
このレビューでは、回路構築、アルゴリズム設計、実験方法など、さまざまなトピックをカバーする、quditベースの量子コンピューティングの概要を概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.2066457491320115
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Qudit is a multi-level computational unit alternative to the conventional
2-level qubit. Compared to qubit, qudit provides a larger state space to store
and process information, and thus can provide reduction of the circuit
complexity, simplification of the experimental setup and enhancement of the
algorithm efficiency. This review provides an overview of qudit-based quantum
computing covering a variety of topics ranging from circuit building, algorithm
design, to experimental methods. We first discuss the qudit gate universality
and a variety of qudit gates including the pi/8 gate, the SWAP gate, and the
multi-level-controlled gate. We then present the qudit version of several
representative quantum algorithms including the Deutsch-Jozsa algorithm, the
quantum Fourier transform, and the phase estimation algorithm. Finally we
discuss various physical realizations for qudit computation such as the
photonic platform, iron trap, and nuclear magnetic resonance.
- Abstract（参考訳）: Quditは従来の2レベルキュービットに代わるマルチレベル計算ユニットである。
qubitと比較すると、quditは情報を保存および処理するためのより大きな状態空間を提供し、回路の複雑さの低減、実験的なセットアップの簡略化、アルゴリズム効率の向上を提供する。
本稿では、回路構築からアルゴリズム設計、実験手法まで、様々なトピックをカバーするquditベースの量子コンピューティングの概要について述べる。
まず,quditゲートの普遍性と,pi/8ゲート,SWAPゲート,マルチレベル制御ゲートなど,様々なquditゲートについて論じる。
次に、deutsch-jozsaアルゴリズム、量子フーリエ変換、位相推定アルゴリズムを含むいくつかの代表的な量子アルゴリズムのquditバージョンを示す。
最後に、フォトニックプラットフォーム、鉄トラップ、核磁気共鳴などのクオード計算のための様々な物理的実現について論じる。
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