論文の概要: Factoring 2048-bit RSA Integers in 177 Days with 13436 Qubits and a
Multimode Memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.06159v2
- Date: Tue, 28 Sep 2021 16:23:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 13:33:11.398201
- Title: Factoring 2048-bit RSA Integers in 177 Days with 13436 Qubits and a
Multimode Memory
- Title(参考訳): 13436Qubitsとマルチモードメモリを持つ177日間における2048ビットRSA整数のファクタリング
- Authors: \'Elie Gouzien, Nicolas Sangouard
- Abstract要約: 標準的なアーキテクチャと比較して,処理キュービット数の数桁の削減を示す。
超伝導量子ビットと多重メモリを用いたプロセッサ間のマイクロ波インタフェースを用いたアーキテクチャの実現を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We analyze the performance of a quantum computer architecture combining a
small processor and a storage unit. By focusing on integer factorization, we
show a reduction by several orders of magnitude of the number of processing
qubits compared with a standard architecture using a planar grid of qubits with
nearest-neighbor connectivity. This is achieved by taking advantage of a
temporally and spatially multiplexed memory to store the qubit states between
processing steps. Concretely, for a characteristic physical gate error rate of
$10^{-3}$, a processor cycle time of 1 microsecond, factoring a 2048-bit RSA
integer is shown to be possible in 177 days with 3D gauge color codes assuming
a threshold of 0.75 % with a processor made with 13436 physical qubits and a
memory that can store 28 million spatial modes and 45 temporal modes with 2
hours' storage time. By inserting additional error-correction steps, storage
times of 1 second are shown to be sufficient at the cost of increasing the
run-time by about 23 %. Shorter run-times (and storage times) are achievable by
increasing the number of qubits in the processing unit. We suggest realizing
such an architecture using a microwave interface between a processor made with
superconducting qubits and a multiplexed memory using the principle of photon
echo in solids doped with rare-earth ions.
- Abstract(参考訳): 小型プロセッサとストレージユニットを組み合わせた量子コンピュータアーキテクチャの性能解析を行う。
整数因数分解に注目することで、最寄り-近距離接続を持つキュービットの平面格子を用いた標準アーキテクチャと比較して、処理キュービット数を数桁削減できることを示した。
これは、時間的および空間的に多重化されたメモリを利用して、処理ステップ間でキュービット状態を保存することで達成される。
具体的には、特徴的な物理ゲートエラーレートが10^{-3}$の場合、1マイクロ秒のプロセッササイクルタイム、2048ビットrsa整数を分解するプロセッササイクルタイムは、177日で可能であり、3dゲージカラーコードではしきい値が0.75 %、物理キュービット13436とメモリは2時間保存時間で2800万の空間モードと45の時間モードを記憶できる。
追加のエラー補正ステップを挿入することにより、実行時間を約23パーセント増加させるコストで、1秒のストレージ時間が十分であることを示す。
処理ユニット内のキュービット数を増やすことで、より短い実行時間(およびストレージ時間)を実現することができる。
超伝導量子ビットを用いたプロセッサと、希土類イオンをドープした固体中での光子エコーの原理を用いて多重化メモリのマイクロ波インターフェースによるアーキテクチャの実現を提案する。
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