論文の概要: n-Qubit Operations on Sphere and Queueing Scaling Limits for Programmable Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.14266v1
• Date: Wed, 29 Sep 2021 08:24:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 05:18:17.160415
• Title: n-Qubit Operations on Sphere and Queueing Scaling Limits for Programmable Quantum Computer
• Title（参考訳）: プログラマブル量子コンピュータにおける球面およびキュースケーリング限界のn-Qubit操作
• Authors: Wanyang Dai
• Abstract要約: 我々は、(光子や他の技術)ベースのプログラマブル量子コンピュータの開発を支援するため、(n+1)-球面上のn-qubit演算規則を目標とする。 2つの異なる重交通条件下でのnビット量子コンピュータベースの待ち行列システムのスケーリング限界を導出する。
• 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 study n-qubit operation rules on (n+1)-sphere with the target to help developing a (photon or other technique) based programmable quantum computer. In the meanwhile, we derive the scaling limits (called reflecting Gaussian random fields on a (n+1)-sphere) for n-qubit quantum computer based queueing systems under two different heavy traffic regimes. The queueing systems are with multiple classes of users and batch quantum random walks over the $(n+1)$-sphere as arrival inputs. In the first regime, the qubit number $n$ is fixed and the scaling is in terms of both time and space. Under this regime, performance modeling during deriving the scaling limit in terms of balancing the arrival and service rates under first-in first-out and work conserving service policy is conducted. In the second regime, besides the time and space scaling parameters, the qubit number $n$ itself is also considered as a varying scaling parameter with the additional aim to find a suitable number of qubits for the design of a quantum computer. This regime is in contrast to the well-known Halfin-Whitt regime.
• Abstract（参考訳）: 我々は、(光子や他の技術)ベースのプログラマブル量子コンピュータの開発を支援するため、(n+1)-球面上のn-qubit演算規則を目標とする。 一方,n-qubit量子コンピュータベースの待ち行列系における2つの重交通条件下でのスケーリング限界(ガウス確率場をn+1-球面に反映させる)を導出する。 キューシステムは複数のユーザのクラスを持ち、バッチ量子ランダムは到着入力として$(n+1)$-sphereの上を歩く。 第1の体制では、qubit 番号 $n$ が固定され、スケーリングは時間と空間の両方の観点から行われる。 この体制下では、第一段階の到着率とサービスレートのバランスとサービスポリシーの維持という観点から、スケーリング限界の導出時のパフォーマンスモデリングを行う。 第2の体制では、時間と空間のスケーリングパラメータに加えて、量子コンピュータの設計に適したキュービット数を見つけることを目的として、量子ビット数$n$自体も様々なスケーリングパラメータとして考慮されている。 この体制は、よく知られた中途半端な体制とは対照的である。

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