論文の概要: Assessing requirements to scale to practical quantum advantage

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07629v1
• Date: Mon, 14 Nov 2022 18:50:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 06:53:15.303091
• Title: Assessing requirements to scale to practical quantum advantage
• Title（参考訳）: 実用的な量子アドバンテージへのスケール要件の評価
• Authors: Michael E. Beverland, Prakash Murali, Matthias Troyer, Krysta M. Svore, Torsten Hoefler, Vadym Kliuchnikov, Guang Hao Low, Mathias Soeken, Aarthi Sundaram, and Alexander Vaschillo
• Abstract要約: 大規模量子アプリケーションに必要なリソースを推定するために,スタックの層を抽象化し,量子リソース推定のためのフレームワークを開発する。 3つのスケールされた量子アプリケーションを評価し、実用的な量子優位性を達成するために数十万から数百万の物理量子ビットが必要であることを発見した。 私たちの研究の目標は、より広範なコミュニティがスタック全体の設計選択を探索できるようにすることで、実用的な量子的優位性に向けた進歩を加速することにあります。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 56.22441723982983
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: While quantum computers promise to solve some scientifically and commercially valuable problems thought intractable for classical machines, delivering on this promise will require a large-scale quantum machine. Understanding the impact of architecture design choices for a scaled quantum stack for specific applications, prior to full realization of the quantum system, is an important open challenge. To this end, we develop a framework for quantum resource estimation, abstracting the layers of the stack, to estimate resources required across these layers for large-scale quantum applications. Using a tool that implements this framework, we assess three scaled quantum applications and find that hundreds of thousands to millions of physical qubits are needed to achieve practical quantum advantage. We identify three qubit parameters, namely size, speed, and controllability, that are critical at scale to rendering these applications practical. A goal of our work is to accelerate progress towards practical quantum advantage by enabling the broader community to explore design choices across the stack, from algorithms to qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、古典機械にとって難解と思われる科学的かつ商業的に価値のある問題を解くことを約束するが、この約束を果たすには大規模な量子機械が必要である。 量子システムの完全な実現に先立って、特定のアプリケーションに対するスケールド量子スタックのアーキテクチャ設計選択の影響を理解することは、重要なオープンチャレンジである。 そこで我々は,スタックの層を抽象化した量子資源推定フレームワークを開発し,これらの層にまたがる大規模量子アプリケーションに必要なリソースを推定する。 このフレームワークを実装したツールを使って、3つのスケールした量子アプリケーションを評価し、実用的な量子優位性を達成するために数十万から数百万の物理キュービットが必要であることを見出します。 これらのアプリケーションを実用的なものにするには, サイズ, 速度, 制御性という3つの量子ビットパラメータが不可欠である。 我々の研究の目標は、アルゴリズムから量子ビットまで、幅広いコミュニティがスタック全体の設計選択を探索できるようにすることで、実用的な量子優位性に向けた進歩を加速することである。

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