論文の概要: Signal-based classical emulation of a universal quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.12027v1
• Date: Sat, 24 Apr 2021 21:36:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-02 12:57:26.544237
• Title: Signal-based classical emulation of a universal quantum computer
• Title（参考訳）: ユニバーサル量子コンピュータの信号に基づく古典的エミュレーション
• Authors: Brian R. La Cour and Granville E. Ott
• Abstract要約: 本稿では,古典的システムを用いた普遍量子コンピュータをエミュレートするための新しい手法を提案する。 我々は、任意の量子状態を表すために、有界時間と振幅の信号を使用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this paper we present a novel approach to emulating a universal quantum computer with a classical system, one that uses a signal of bounded duration and amplitude to represent an arbitrary quantum state. The signal may be of any modality (e.g., acoustic, electromagnetic, etc), but we focus our discussion here on electronic signals. Unitary gate operations are performed using analog electronic circuit devices, such as four-quadrant multipliers, operational amplifiers, and analog filters, although non-unitary operations may be performed as well. In this manner, the Hilbert space structure of the quantum state, as well as a universal set of gate operations, may be fully emulated classically. The required bandwidth scales exponentially with the number of qubits, however, thereby limiting the scalability of the approach, but the intrinsic parallelism, ease of construction, and classical robustness to decoherence may nevertheless lead to capabilities and efficiencies rivaling that of current high performance computers.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,任意の量子状態を表現するために,有界持続時間と振幅の信号を用いる古典的システムを用いて,普遍量子コンピュータをエミュレートする新しい手法を提案する。 信号はどんなモダリティ(例えば、音響、電磁など)であっても構わないが、ここでの議論は電子信号に焦点をあてる。 単項ゲート操作は4クワラント乗算器、オペレーショナルアンプ、アナログフィルタなどのアナログ電子回路装置を用いて行われるが、非単項演算も行うことができる。 このようにして、量子状態のヒルベルト空間構造は、ゲート演算の普遍集合と同様に、古典的に完全にエミュレートすることができる。 しかし、要求される帯域幅はキュービットの数とともに指数関数的にスケールするので、アプローチのスケーラビリティは制限されるが、本質的な並列性、構成の容易さ、デコヒーレンスに対する古典的な堅牢性は、現在の高性能コンピュータの能力と効率に匹敵する可能性がある。

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