論文の概要: QRAM: A Survey and Critique
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.10310v1
- Date: Wed, 17 May 2023 15:48:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-18 15:01:49.438333
- Title: QRAM: A Survey and Critique
- Title(参考訳): QRAM: 調査と批判
- Authors: Samuel Jaques, Arthur G. Rattew
- Abstract要約: 量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)は、それ自体が量子状態であるアドレスに基づいてデータにアクセスするメカニズムである。
文献から得られた2つの主要なQRAMカテゴリ(アクティブとパッシブ)を使用します。
結論として、既存の提案では、安価でスケーラブルに受動的なQRAMはありえないと結論付けている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.52292571922932
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum random-access memory (QRAM) is a mechanism to access data (quantum or
classical) based on addresses which are themselves a quantum state. QRAM has a
long and controversial history, and here we survey and expand arguments and
constructions for and against.
We use two primary categories of QRAM from the literature: (1) active, which
requires external intervention and control for each QRAM query (e.g. the
error-corrected circuit model), and (2) passive, which requires no external
input or energy once the query is initiated. In the active model, there is a
powerful opportunity cost argument: in many applications, one could repurpose
the control hardware for the qubits in the QRAM (or the qubits themselves) to
run an extremely parallel classical algorithm to achieve the same results just
as fast. Escaping these constraints requires ballistic computation with passive
memory, which creates an array of dubious physical assumptions, which we
examine in detail. Considering these details, in everything we could find, all
non-circuit QRAM proposals fall short in one aspect or another. We apply these
arguments in detail to quantum linear algebra and prove that most asymptotic
quantum advantage disappears with active QRAM systems, with some nuance related
to the architectural assumptions.
In summary, we conclude that cheap, asymptotically scalable passive QRAM is
unlikely with existing proposals, due to fundamental limitations that we
highlight. We hope that our results will help guide research into QRAM
technologies that attempt to circumvent or mitigate these limitations. Finally,
circuit-based QRAM still helps in many applications, and so we additionally
provide a survey of state-of-the-art techniques as a resource for algorithm
designers using QRAM.
- Abstract(参考訳): 量子ランダムアクセスメモリ(英: quantum random-access memory、qram)は、量子状態であるアドレスに基づいてデータ(量子または古典)にアクセスする機構である。
qramには長く物議を醸している歴史があり、ここで議論と構造を調査、拡張します。
各QRAMクエリに対して外部介入と制御を必要とするアクティブ(例えば、誤り訂正回路モデル)と、クエリ開始時に外部入力やエネルギを必要としないパッシブ(受動的)の2つの主要なカテゴリを使用する。
多くのアプリケーションでは、qram(あるいはqubits自体)内のqubitsの制御ハードウェアを再利用して、非常に並列な古典的なアルゴリズムを実行し、同じ結果を達成することができます。
これらの制約を逃れるためには、受動的メモリを用いた弾道計算が必要である。
これらの詳細を考慮すると、すべての非循環QRAM提案は、いずれかの面で不足しています。
我々はこれらの議論を量子線型代数に詳細に適用し、ほとんどの漸近的量子優位がQRAMシステムによって消失することを証明する。
要約すると、私たちが強調する基本的な制限のため、安価で漸近的にスケーラブルなQRAMは既存の提案では不可能である。
われわれの結果は、これらの制限を回避または緩和しようとするQRAM技術の研究をガイドする助けになることを期待している。
最後に、回路ベースのQRAMは依然として多くのアプリケーションに役立つため、QRAMを用いたアルゴリズム設計者のためのリソースとして最先端技術の調査も行う。
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