論文の概要: Universal Bound on Energy Cost of Bit Reset in Finite Time
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.00580v2
- Date: Thu, 14 Oct 2021 02:21:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-28 03:28:46.828907
- Title: Universal Bound on Energy Cost of Bit Reset in Finite Time
- Title(参考訳): 有限時間におけるビットリセットのエネルギーコストに関するユニバーサルバウンド
- Authors: Yi-Zheng Zhen, Dario Egloff, Kavan Modi, Oscar Dahlsten
- Abstract要約: 我々は、ビットリセットのエネルギーコストがプロトコルの時間とともにどのようにスケールするかを検討する。
我々は、プロトコルに要する時間とビットリセットエラーの関数として、作業ペナルティの閉形式下限を導出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider how the energy cost of bit reset scales with the time duration of
the protocol. Bit reset necessarily takes place in finite time, where there is
an extra penalty on top of the quasistatic work cost derived by Landauer. This
extra energy is dissipated as heat in the computer, inducing a fundamental
limit on the speed of irreversible computers. We formulate a
hardware-independent expression for this limit in the framework of stochastic
processes. We derive a closed-form lower bound on the work penalty as a
function of the time taken for the protocol and bit reset error. It holds for
discrete as well as continuous systems, assuming only that the master equation
respects detailed balance.
- Abstract(参考訳): 我々は、ビットリセットのエネルギーコストがプロトコルの時間とともにどのようにスケールするかを検討する。
ビットリセットは、landauerが導出する準静的な作業コストの上に余分なペナルティがある有限時間内に必ず行われる。
この余分なエネルギーは、コンピュータ内の熱として放出され、不可逆コンピュータの速度に根本的な制限をもたらす。
我々は、確率過程の枠組みにおいて、この極限に対するハードウェアに依存しない表現を定式化する。
我々は、プロトコルに要する時間とビットリセットエラーの関数として、作業ペナルティに対するクローズドフォームのローバウンドを導出する。
主方程式が詳細なバランスを尊重していることのみを仮定して、離散的かつ連続的な系に対して成り立つ。
関連論文リスト
- On the Constant Depth Implementation of Pauli Exponentials [49.48516314472825]
任意の指数を$mathcalO(n)$ ancillae と 2体 XX と ZZ の相互作用を用いて一定深さの回路に分解する。
クビットリサイクルの恩恵を受ける回路の書き直し規則を導入し,本手法の正しさを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-08-15T17:09:08Z) - Qubit Reset with a Shortcut-to-Isothermal Scheme [0.9803970018221114]
ランダウアーの原理は、温度がT$の浴槽で古典的なビットをリセットする最小のエネルギーコストが無限の時間で$k_BTln2$であることを示している。
有限時間$tau$で量子ビットをリセットするショートカット・ツー・アイソサーマル・スキームを設計する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-29T12:49:01Z) - A Shortcut to Finite-time Memory Erasure [1.7818230914983046]
本稿では,システムの平衡状態へ誘導する補助制御を組み込んだショートカット戦略を提案する。
エネルギーコストを最小限に抑えるための最適なショートカットプロトコルを導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-03T12:32:25Z) - Circuit Cutting with Non-Maximally Entangled States [59.11160990637615]
分散量子コンピューティングは、複数のデバイスの計算能力を組み合わせて、個々のデバイスの限界を克服する。
回路切断技術は、古典的な通信を通じて量子計算の分配を可能にする。
量子テレポーテーション(quantum teleportation)は、指数的なショットの増加を伴わない量子計算の分布を可能にする。
非最大エンタングル量子ビット対を利用する新しい回路切断法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-21T08:03:34Z) - Qubit Number Optimization for Restriction Terms of QUBO Hamiltonians [62.997667081978825]
数学的には$R$の分数値を求めることができる。
制限ハミルトニアンの実装に必要な量子ビット数をさらに減らす方法を示す。
最後に、FRCの実装に直面した場合、DWaveのAdvantage$_$system4.1 Quantum Annealer(QA)の応答を特徴付ける。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-12T08:25:56Z) - Quantum state preparation via engineered ancilla resetting [0.0]
フラストレーションのない親ハミルトニアンの基底状態を作成するために,周期的量子リセットを組み込んだプロトコルについて検討する。
このプロトコルでは、ハミルトニアンを操り、システムとアシラリー自由度の間の局所的な結合を可能にする。
以上の結果から,アンシラ系の絡み合いはより高速な収束に不可欠であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-15T13:34:07Z) - Simulating scalar field theories on quantum computers with limited
resources [62.997667081978825]
量子ビットコンピュータ上での格子スカラー場理論を実装するための量子アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは、通常の対称性相と壊れた対称性相の両方において、幅広い入力パラメータの効率的な$phi4$状態の準備を可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-14T17:28:15Z) - Inverse linear versus exponential scaling of work penalty in finite-time
bit reset [0.0]
ビットリセットは作業コストがかかり、コンピュータ内のエネルギーを消費し、将来の不可逆コンピュータの速度とエネルギー効率に制限を与える。
重要な疑問は、ビットリセットエラーや最大エネルギーシフトを含むプロトコルパラメータを理解することであり、このペナルティはプロトコル時間において指数関数的に減少する。
ここでは、この問題に対処するための分析結果と、プロトコルの具体例の数値シミュレーションについて述べる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-20T11:21:05Z) - The impossibility of Landauer's bound for almost every quantum state [0.0]
ランダウアーの境界は、ほぼすべての初期状態に対して、信頼できるリセット機構に対して達成不可能であることを示す。
qubitリセットの場合、信頼できるリセットプロトコルに対して最小限の散逸状態が解析的に見つかる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-03T11:35:50Z) - Acting in Delayed Environments with Non-Stationary Markov Policies [57.52103323209643]
本稿では,MDPにおける学習と計画のためのフレームワークについて紹介する。
実行が遅れると、元の状態空間における決定論的マルコフポリシーは最大報酬を得るのに十分であるが、非定常である必要があることを証明します。
我々は、状態拡張に頼らずに遅延実行タスクを解く非定常Q学習スタイルのモデルベースアルゴリズムを考案した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-28T13:35:37Z) - Simulation of Thermal Relaxation in Spin Chemistry Systems on a Quantum
Computer Using Inherent Qubit Decoherence [53.20999552522241]
我々は,実世界の量子システムの振舞いをシミュレーションする資源として,キュービットデコヒーレンスを活用することを目指している。
熱緩和を行うための3つの方法を提案する。
結果,実験データ,理論的予測との間には,良好な一致が得られた。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-01-03T11:48:11Z)
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。