論文の概要: Active volume: An architecture for efficient fault-tolerant quantum
computers with limited non-local connections
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.15465v1
- Date: Mon, 28 Nov 2022 15:51:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-17 14:59:39.310646
- Title: Active volume: An architecture for efficient fault-tolerant quantum
computers with limited non-local connections
- Title(参考訳): アクティブボリューム:非ローカル接続の少ない効率的なフォールトトレラント量子コンピュータのためのアーキテクチャ
- Authors: Daniel Litinski and Naomi Nickerson
- Abstract要約: 非2次元局所接続を用いたアーキテクチャを導入し、そのコストはキュービット数に比例しない。
また,同じ数の論理量子ビットを用いて,汎用アーキテクチャよりも44倍高速に2048ビットの因数分解アルゴリズムを実行できることを示す。
- 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: In existing general-purpose architectures for surface-code-based
fault-tolerant quantum computers, the cost of a quantum computation is
determined by the circuit volume, i.e., the number of qubits multiplied by the
number of non-Clifford gates. We introduce an architecture using non-2D-local
connections in which the cost does not scale with the number of qubits, and
instead only with the number of logical operations. Each logical operation has
an associated active volume, such that the cost of a quantum computation can be
quantified as a sum of active volumes of all operations. For quantum
computations with thousands of logical qubits, the active volume can be orders
of magnitude lower than the circuit volume. Importantly, the architecture does
not require all-to-all connectivity between N logical qubits. Instead, each
logical qubit is connected to O(log N) other sites. As an example, we show
that, using the same number of logical qubits, a 2048-bit factoring algorithm
can be executed 44 times faster than on a general-purpose architecture without
non-local connections. With photonic qubits, long-range connections are
available and we show how photonic components can be used to construct a
fusion-based active-volume quantum computer.
- Abstract(参考訳): 表面符号に基づくフォールトトレラント量子コンピュータの既存の汎用アーキテクチャでは、量子計算のコストは回路体積、すなわち非クリフォードゲート数で乗算された量子ビット数によって決定される。
我々は,非2d-ローカル接続を用いたアーキテクチャを導入し,そのコストはキュービット数でスケールせず,論理演算数でのみスケールする。
各論理演算は関連するアクティブボリュームを持ち、量子計算のコストを全ての演算のアクティブボリュームの和として定量化することができる。
数千の論理量子ビットを持つ量子計算では、アクティブ体積は回路体積よりも桁違いに小さい。
重要なことに、アーキテクチャはN論理量子ビット間の全接続を必要としない。
代わりに、各論理キュービットは O(log N) の他のサイトと接続される。
例えば、同じ数の論理量子ビットを用いることで、2048ビットのファクタリングアルゴリズムが、非ローカル接続のない汎用アーキテクチャよりも44倍高速に実行可能であることを示す。
フォトニック量子ビットでは、長距離接続が可能であり、フォトニックコンポーネントが融合ベースのアクティブボリューム量子コンピュータの構築にどのように使われるかを示す。
関連論文リスト
- A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum
State Fidelity [50.387179833629254]
我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。
Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。
他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-23T14:09:41Z) - How to fault-tolerantly realize any quantum circuit with local
operations [0.0]
任意の量子ビット間のゲートを含む一般的な量子回路を実現する方法を示す。
回路レベルの局所雑音モデリングは、元の回路の局所雑音と等価であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-21T15:12:40Z) - Logical quantum processor based on reconfigurable atom arrays [27.489364850707926]
本稿では,最大280個の物理量子ビットで動作する符号化論理量子ビットに基づくプログラマブル量子プロセッサの実現について報告する。
結果は、早期の誤り訂正量子計算の出現を物語っている。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-07T01:54:45Z) - Realization of quantum algorithms with qudits [0.7892577704654171]
我々は、量子アルゴリズムの効率的な実現に、マルチレベル量子システム(quditsとしても知られる)をどのように利用できるかを示すいくつかのアイデアをレビューする。
我々は,マルチキュービットゲートの分解を簡略化するためのキューディットの活用技術と,単一キューディットで複数のキュービットを符号化することで量子情報を圧縮する技術に焦点をあてる。
これらの理論スキームは、閉じ込められたイオン、中性原子、超伝導接合、量子光など、様々な性質の量子コンピューティングプラットフォームで実装することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-20T18:34:19Z) - Pipeline quantum processor architecture for silicon spin qubits [0.0]
ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスは、古典的なシステムに対して量子優位性を実現する。
我々は,すべての実行時制御をグローバルに適用する「キュービットパイプライン」を用いたNISQプロセッサアーキテクチャを提案する。
これは、階層化された物理構造の配列を通して量子状態の進行によって達成される。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-13T10:35:01Z) - Mapping quantum circuits to modular architectures with QUBO [3.0148208709026005]
マルチコアアーキテクチャでは、アルゴリズムの実行時にコア間の通信量を最小化することが重要である。
問題と解をエンコードする擬似非制約バイナリ最適化手法を初めて提案する。
提案手法は有望な結果を示し,非常に高密度かつ並列化された回路で極めて良好に動作した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-11T09:45:47Z) - Graph test of controllability in qubit arrays: A systematic way to
determine the minimum number of external controls [62.997667081978825]
我々は、ハミルトニアンのグラフ表現に基づいて、結合された量子ビットの配列の可制御性を決定する方法を示す。
複雑な量子ビット結合では、制御数を5から1に減らすことができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-09T12:59:44Z) - Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。
イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-09T19:00:00Z) - A quantum processor based on coherent transport of entangled atom arrays [44.62475518267084]
量子プロセッサは動的で非局所的な接続を持ち、絡み合った量子ビットは高い並列性でコヒーレントに輸送されることを示す。
このアーキテクチャを用いて,クラスタ状態や7キュービットのSteane符号状態などの絡み合ったグラフ状態のプログラム生成を実現する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-07T19:00:00Z) - Interleaving: Modular architectures for fault-tolerant photonic quantum
computing [50.591267188664666]
フォトニック核融合型量子コンピューティング(FBQC)は低損失フォトニック遅延を用いる。
FBQCのモジュールアーキテクチャとして,これらのコンポーネントを結合して「インターリービングモジュール」を形成するアーキテクチャを提案する。
遅延の乗法的パワーを行使すると、各加群はヒルベルト空間に数千の物理量子ビットを加えることができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-15T18:00:06Z) - Entangling logical qubits with lattice surgery [47.037230560588604]
10-qubit イオントラップ量子情報処理装置における2つのトポロジカル符号化量子ビット間の格子手術の実験的実現について述べる。
特に、2つの論理量子ビット間の絡み合いを示し、論理状態のテレポーテーションを実装する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-04T18:00:09Z)
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。