論文の概要: An Efficient and Error-Resilient Protocol for Quantum Random Access Memory with Generalized Data Size

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.05207v1
• Date: Thu, 9 Mar 2023 12:21:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 14:58:29.488029
• Title: An Efficient and Error-Resilient Protocol for Quantum Random Access Memory with Generalized Data Size
• Title（参考訳）: 一般化されたデータサイズを持つ量子ランダムアクセスメモリのための効率的でエラー耐性のあるプロトコル
• Authors: Zhao-Yun Chen, Cheng Xue, Tai-Ping Sun, Huan-Yu Liu, Xi-Ning Zhuang, Meng-Han Dou, Tian-Rui Zou, Yuan Fang, Yu-Chun Wu and Guo-Ping Guo
• Abstract要約: 現実世界のデータセットは通常、これまでの研究で注目されていたシングルビットのデータよりも単語の長さが大きい。 そこで本研究では,QRAMレベルの$n$を増大させることなく,単語長$k$でデータをロードするための新しいプロトコルを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.3037538005926494
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Quantum Random Access Memory (QRAM) is a critical component for loading classical data into quantum computers. However, constructing a practical QRAM presents several challenges, including the impracticality of an infinitely large QRAM size and a fully error-correction implementation. In this work, we address the challenge of word length, as real-world datasets typically have larger word lengths than the single-bit data that most previous studies have focused on. We propose a novel protocol for loading data with larger word length $k$ without increasing the number of QRAM levels $n$. By exploiting the parallelism in the data query process, our protocol achieves a time complexity of $O(n+k)$ and improves error scaling performance compared to existing approaches. We also provide a data-loading method for general-sized data access tasks when the number of data items exceeds $2^n$, which outperforms the existing hybrid QRAM+QROM architecture. Our protocol contributes to the development of time and error-optimized data access protocols for QRAM devices, reducing the qubit count and error requirements for QRAM implementation, and making it easier to construct practical QRAM devices with physical qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)は、古典的なデータを量子コンピュータにロードするための重要なコンポーネントである。 しかし、実用的なQRAMの構築には、無限大のQRAMサイズの非現実性や完全な誤り訂正実装など、いくつかの課題がある。 本研究では,従来の研究で注目されていた単一ビットデータよりも,実世界のデータセットの方が単語長が大きいため,単語長の課題に対処する。 我々は、qramレベルを増加させることなく、単語長$k$でデータをロードするための新しいプロトコルを提案する。 データクエリプロセスの並列性を活用することで、O(n+k)$の時間複雑性を実現し、既存のアプローチと比較してエラースケーリング性能を向上させる。 また,データ項目数が$2^n$を超える場合の汎用データアクセスタスクのためのデータローディング手法も提供し,既存のハイブリッドQRAM+QROMアーキテクチャより優れていることを示す。 提案プロトコルは,QRAM デバイスにおける時間およびエラー最適化データアクセスプロトコルの開発に寄与し,QRAM 実装におけるキュービット数およびエラー要求を低減し,物理量子ビットを用いた実用的な QRAM デバイスの構築を容易にする。

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