Fugu-MT 論文翻訳(概要): How to wire a 1000-qubit trapped ion quantum computer

論文の概要: How to wire a 1000-qubit trapped ion quantum computer

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.12773v1
Date: Mon, 22 May 2023 07:01:57 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-05-23 17:49:34.018188
Title: How to wire a 1000-qubit trapped ion quantum computer
Title（参考訳）: 1000量子ビットのイオン量子コンピュータをつなげる方法
Authors: M. Malinowski, D. T. C. Allcock, C. J. Ballance
Abstract要約: 小型量子コンピュータは通常、各キュービットを1つ以上の外部信号源に接続する。このアプローチは、qubitチップのI/O制限のため、拡張性がない。本稿では、イオントラップ量子コンピューティングチップのI/O要求を大幅に低減するWISEと呼ばれる制御アーキテクチャについて述べる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Abstract: One of the most formidable challenges of scaling up quantum computers is that of control signal delivery. Today's small-scale quantum computers typically connect each qubit to one or more separate external signal sources. This approach is not scalable due to the I/O limitations of the qubit chip, necessitating the integration of control electronics. However, it is no small feat to shrink control electronics into a small package that is compatible with qubit chip fabrication and operation constraints without sacrificing performance. This so-called "wiring challenge" is likely to impact the development of more powerful quantum computers even in the near term. In this paper, we address the wiring challenge of trapped-ion quantum computers. We describe a control architecture called WISE (Wiring using Integrated Switching Electronics), which significantly reduces the I/O requirements of ion trap quantum computing chips without compromising performance. Our method relies on judiciously integrating simple switching electronics into the ion trap chip - in a way that is compatible with its fabrication and operation constraints - while complex electronics remain external. To demonstrate its power, we describe how the WISE architecture can be used to operate a fully connected 1000-qubit trapped ion quantum computer using ~ 200 signal sources at a speed of ~ 40 - 2600 quantum gate layers per second.
Abstract（参考訳）: 量子コンピュータのスケールアップにおける最も大きな課題の1つは、信号配信の制御である。今日の小さな量子コンピュータは、通常、各キュービットを1つ以上の外部信号源に接続する。このアプローチはqubitチップのi/o制限のためスケーラブルではなく、制御エレクトロニクスの統合を必要とする。しかし、制御電子回路をキュービットチップ製造や動作制約に適合する小さなパッケージに縮小することは、性能を犠牲にすることなく達成できる。このいわゆる"wiring challenge"は、近い将来でもより強力な量子コンピュータの開発に影響を与える可能性がある。本稿では,トラップイオン量子コンピュータの配線問題に対処する。本稿では、イオントラップ量子コンピューティングチップのI/O要求を、性能を損なうことなく大幅に低減するWISE(Integrated Switching Electronics)と呼ばれる制御アーキテクチャについて述べる。本手法は, 簡単なスイッチング電子回路をイオントラップチップに統合することで, 複雑な電子回路を外部に残しながら, 製造や運転の制約に適合する。そのパワーを実証するために、ワイズアーキテクチャを用いて、約200の信号源を毎秒約40～2600の量子ゲート層で完全に接続された1000量子ビットのイオン量子コンピュータを動作させる方法について説明する。

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