論文の概要: Compiling quantum circuits with qubits embedded in trapped-ion quidts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.02966v1
- Date: Mon, 6 Feb 2023 17:54:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-07 15:44:32.350471
- Title: Compiling quantum circuits with qubits embedded in trapped-ion quidts
- Title（参考訳）: 量子回路と量子ビットを閉じ込めたイオン量子ドットに埋め込む
- Authors: Anastasiia S. Nikolaeva, Evgeniy O. Kiktenko, Aleksey K. Fedorov
- Abstract要約: 量子ビットを様々な次元の量子ビットに埋め込む量子回路のコンパイル法を提案する。
本稿では, 様々な次元の四重項を用いた一般化トフォリゲートの分解手法を開発し, 基本量子演算としてMolmer-Sorensenゲートを用いる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4732811715354455
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent developments in qudit-based quantum computing open interesting
possibilities for scaling quantum processors without increasing the number of
physical information carriers. One of the leading platforms in this domain is
based on trapped ions, where efficient control of systems up to six levels has
been demonstrated. In this work, we propose a method for compiling quantum
circuits in the case, where qubits are embedded into qudits of various
dimensionalities ($d$). Two approaches, the first, based on using higher qudit
levels as ancillas, which can be used already for qutrits ($d=3$), and, the
second, embedding qubits into ququarts ($d=4$) are considered. In particular,
we develop a decomposition scheme of the generalized Toffoli gate using qudits
of various dimensionalities, where the Molmer-Sorensen (MS) gate is used as a
basic quantum operation. As our approach uses the MS gate, we expect that our
findings are directly applicable to trapped-ion-based qudit processors.
- Abstract（参考訳）: Quditベースの量子コンピューティングの最近の発展は、物理情報キャリアの数を増やすことなく量子プロセッサをスケールする興味深い可能性を開く。
このドメインの主要なプラットフォームのひとつが閉じ込められたイオンに基づいており、最大6レベルまでのシステムの効率的な制御が実証されている。
本研究では,量子回路をコンパイルする手法を提案し,量子ビットを様々な次元の量子ビットに埋め込む(d$)。
ひとつは、より高いキュディットレベルをアンシラとして使用することに基づくアプローチで、もう1つはqutrits(d=3$)に使用することができ、もう1つはqubits(d=4$)をquarts(d=4$)に埋め込む方法である。
特に,Molmer-Sorensen (MS) ゲートを基本量子演算として,様々な次元の四重項を用いた一般化トフォリゲートの分解法を開発した。
提案手法はMSゲートを用いており,この結果がトラップイオンベースのquditプロセッサに直接適用可能であることを期待している。
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