論文の概要: Quantum Routing for Emerging Quantum Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.06069v1
- Date: Fri, 11 Nov 2022 08:58:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-19 18:36:47.096096
- Title: Quantum Routing for Emerging Quantum Networks
- Title（参考訳）: 量子ネットワークのための量子ルーティング
- Authors: Wenbo Shi, Robert Malaney
- Abstract要約: 複数の出力経路にまたがる入力量子信号の絡み合いである量子ルーティングは、将来の量子ネットワークの重要な側面となる。
我々は、量子ルーティングと量子誤り訂正のための複合回路を設計し、ノイズの多い実世界の量子デバイス上でそのような回路を最初に実装する。
我々の実験は、近未来のノイズの多い量子計算装置における誤り訂正量子ルーティングが実現可能であることを初めて検証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum routing, the entanglement of an input quantum signal over multiple
output paths, will be an important aspect of future quantum networks.
Implementation of such routing in emerging quantum networks via the noisy
quantum devices currently under development is a distinct possibility. Quantum
error correction, suitable for the arbitrary noisy quantum channels experienced
in the routing process, will be required. In this work, we design a combined
circuit for quantum routing and quantum error correction, and carry out the
first implementation of such a circuit on a noisy real-world quantum device.
Under the assumption of statistical knowledge on the channel, we experimentally
verify the quantum nature of the error-corrected quantum routing by determining
the path-entanglement through quantum state tomography, measuring also its
probability of success. The quantum error correction deployed is identified as
successful in terms of improving the routing. Our experiments validate, for the
first time, that error-corrected quantum routing in near-term noisy
quantum-computing devices is feasible, and our detailed results provide a
quantum-routing benchmark for all near-term quantum hardware.
- Abstract（参考訳）: 複数の出力経路にまたがる入力量子信号の絡み合いである量子ルーティングは、将来の量子ネットワークの重要な側面となる。
現在開発中のノイズ量子デバイスによる、新興量子ネットワークにおけるそのようなルーティングの実装は、明らかな可能性である。
ルーティングプロセスで経験した任意のノイズのある量子チャネルに適した量子エラー補正が必要である。
本研究では,量子ルーティングと量子誤差補正を組み合わせた回路の設計を行い,ノイズの多い実世界の量子デバイス上で,そのような回路を初めて実装する。
チャネル上の統計的知識を仮定し,量子状態トモグラフィによる経路絡み合いを判定し,誤り訂正量子ルーティングの量子特性を実験的に検証し,その成功確率も測定した。
展開された量子エラー補正は、ルーティングの改善の観点から成功と認識される。
我々の実験は、近距離ノイズ量子コンピューティングデバイスにおける誤り訂正量子ルーティングが実現可能であることを初めて検証し、その詳細は、近距離量子ハードウェアの量子ルーティングベンチマークを提供する。
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