論文の概要: Special-Purpose Quantum Processor Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.01228v1
• Date: Mon, 1 Feb 2021 23:26:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-13 02:38:25.280667
• Title: Special-Purpose Quantum Processor Design
• Title（参考訳）: 専用量子プロセッサ設計
• Authors: Bin-Han Lu, Yu-Chun Wu, Wei-Cheng Kong, Qi Zhou, and Guo-Ping Guo
• Abstract要約: 量子ビットの完全接続は、ほとんどの量子アルゴリズムにおいて必要である。 スワップゲートを挿入することで、未結合キュービット間の2量子ゲートが可能となり、計算結果の忠実度が大幅に低下する。 本稿では,異なる量子アルゴリズムに適した構造を設計できる特殊目的量子プロセッサ設計法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.275405513780208
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Full connectivity of qubits is necessary for most quantum algorithms, which is difficult to directly implement on Noisy Intermediate-Scale Quantum processors. However, inserting swap gate to enable the two-qubit gates between uncoupled qubits significantly decreases the computation result fidelity. To this end, we propose a Special-Purpose Quantum Processor Design method that can design suitable structures for different quantum algorithms. Our method extends the processor structure from two-dimensional lattice graph to general planar graph and arranges the physical couplers according to the two-qubit gate distribution between the logical qubits of the quantum algorithm and the physical constraints. Experimental results show that our design methodology, compared with other methods, could reduce the number of extra swap gates per two-qubit gate by at least 104.2% on average. Also, our method's advantage over other methods becomes more obvious as the depth and qubit number increase. The result reveals that our method is competitive in improving computation result fidelity and it has the potential to demonstrate quantum advantage under the technical conditions.
• Abstract（参考訳）: 量子ビットの完全接続は、ほとんどの量子アルゴリズムにおいて必要であり、ノイズ中間スケール量子プロセッサに直接実装することは困難である。 しかし、未結合キュービット間の2量子ゲートを可能にするスワップゲートの挿入は計算結果の忠実度を著しく低下させる。 そこで本研究では,異なる量子アルゴリズムに適した構造を設計できる特殊目的量子プロセッサ設計法を提案する。 提案手法は,プロセッサ構造を二次元格子グラフから一般平面グラフに拡張し,量子アルゴリズムの論理量子ビットと物理制約との間の2量子ゲート分布に応じて物理カプラを配置する。 実験の結果, 設計手法は他の手法と比較して, 2キュービットゲートあたりの余剰スワップゲートの数を平均104.2%削減できることがわかった。 また, 深さとキュービット数の増加に伴い, 他の手法に対する本手法のアドバンテージはより明確になる。 その結果,本手法は計算結果の忠実性向上に競争力があり,技術的条件下で量子優位を示す可能性が示唆された。

関連論文リスト

• Codesigned counterdiabatic quantum optimization on a photonic quantum processor [6.079051215256144]
  我々は,このアルゴリズムをフォトニック量子プロセッサ上で実装するための符号付きアプローチを用いて,逆断熱プロトコルに焦点を当てた。 我々は,高次多体相互作用項に対処して,最適化された反断熱的手法を開発し,実装する。 フォトニックプラットフォーム上での量子コンピューティングにおける反断熱量子力学の符号付きマッピングの利点を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-26T15:08:19Z)
• Quantum circuit synthesis via a random combinatorial search [0.0]
  我々はランダムな探索手法を用いて、完全な量子状態準備や任意のターゲットを持つユニタリ演算子合成を実装した量子ゲート列を求める。 完全忠実度量子回路の分数は、回路サイズが単位忠実度を達成するために必要な最小回路サイズを超えると、急速に増加することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-29T00:59:29Z)
• Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
  本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。 我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z)
• Optimizing quantum gates towards the scale of logical qubits [78.55133994211627]
  量子ゲート理論の基本的な前提は、量子ゲートはフォールトトレランスの誤差閾値を超えることなく、大きなプロセッサにスケールできるということである。 ここでは、このような問題を克服できる戦略について報告する。 我々は、68個の周波数可変ビットの周波数軌跡をコレオグラフィーして、超伝導エラー中に単一量子ビットを実行することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-04T13:39:46Z)
• Hardware-Conscious Optimization of the Quantum Toffoli Gate [11.897854272643634]
  この論文は、この抽象レベルで量子回路を最適化するための解析的および数値的アプローチを拡張している。 本稿では,解析的ネイティブゲートレベルの最適化と数値最適化を併用する手法を提案する。 最適化されたToffoliゲート実装は、標準実装と比較して18%の非忠実性低下を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-06T17:29:22Z)
• Quantum thermodynamic methods to purify a qubit on a quantum processing unit [68.8204255655161]
  我々は、同じ量子ビットを備えた量子処理ユニット上で量子ビットを浄化する量子熱力学法について報告する。 私たちの出発点は、よく知られた2つのキュービットスワップエンジンをエミュレートする3つのキュービット設計です。 使用可能な超伝導量子ビットベースのQPU上に実装し,200mKまでの浄化能を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-31T16:13:57Z)
• Variational Quantum Optimization with Multi-Basis Encodings [62.72309460291971]
  マルチバスグラフ複雑性と非線形活性化関数の2つの革新の恩恵を受ける新しい変分量子アルゴリズムを導入する。 その結果,最適化性能が向上し,有効景観が2つ向上し,測定の進歩が減少した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-24T20:16:02Z)
• 2D Qubit Placement of Quantum Circuits using LONGPATH [1.6631602844999722]
  任意の量子回路におけるSWAPゲートの数を最適化する2つのアルゴリズムが提案されている。 提案手法は1Dおよび2D NTCアーキテクチャにおけるSWAPゲート数を大幅に削減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-14T04:09:52Z)
• Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
  変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。 本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。 この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)
• Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
  Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。 観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-05T20:11:53Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。