論文の概要: Designing a Hybrid Digital / Analog Quantum Physics Emulator as Open Hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.00821v1
• Date: Thu, 2 Feb 2023 02:08:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 15:40:09.587283
• Title: Designing a Hybrid Digital / Analog Quantum Physics Emulator as Open Hardware
• Title（参考訳）: オープンハードウェアとしてのハイブリッドディジタル/アナログ量子物理学エミュレータの設計
• Authors: Marcus Edwards
• Abstract要約: 汎用量子コンピュータの最初のアナログ信号に基づくエミュレーション 以下の特性を持つ新しいスキーム。 時間複雑性は、量子情報を古典的な信号に符号化する新しい方法に基づいて好意的にスケールする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: One of the most exciting quantum emulation [1] breakthroughs was the first analog signal-based emulation of a universal quantum computer [2]. This yielded a very interesting paper, but no practical use - even for theorists. The reason for this was that a signal duration of the approximate age of the universe (13.77 billion years) could accommodate only about 95 qubits. We propose a new scheme with the following properties: 1) a pair of oscillators or sinusioidal wave sources must be sufficient to emulate n superimposed states with the ability to be identifiably mixed or entangled, 2) the time required to perform a measurement of a state must not scale poorly with the complexity of the state, 3) a fixed set of hardware components must be sufficient to emulate a system of a significant number of qubits, and 4) at least as much must be knowable about an emulated quantum state as is expected to be measurable in a theoretical quantum computing system. We achieve a design whose time complexity scales favourably based on a new method of encoding quantum information into classical signals, but only anticipate the feasibility of encodings of up to 20 qubits with modern electrical hardware.
• Abstract（参考訳）: 最もエキサイティングな量子エミュレーション [1] のブレークスルーの1つは、普遍量子コンピュータ [2] のアナログ信号に基づくエミュレーションであった。 これは非常に興味深い論文となったが、実際は使われなかった。 この理由は、宇宙の近似年齢(約13.77億年)の信号持続時間は、約95量子ビットしか収容できないためである。 以下の特性を持つ新しいスキームを提案する。 1) 一対の発振器又は正弦波源は、識別可能な混合又は絡み合う能力を有するn重畳状態のエミュレートに十分である。 2) 状態の測定を行うのに要する時間は,状態の複雑さとともに十分にスケールしてはならない。 3)ハードウェア部品の固定セットは、相当数の量子ビットのシステムをエミュレートするのに十分でなければならない。 4) 少なくとも理論量子コンピューティングシステムにおいて測定可能であると期待されるエミュレートされた量子状態について知る必要がある。 量子情報を古典的信号にエンコーディングする新しい手法に基づいて,時間複雑性が好適にスケールする設計を実現するとともに,最新の電気ハードウェアを用いて最大20キュービットのエンコーディングが可能となることを予測した。

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