論文の概要: Architectures and circuits for distributed quantum computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07908v1
• Date: Sun, 16 Jul 2023 00:03:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-18 17:09:27.429030
• Title: Architectures and circuits for distributed quantum computing
• Title（参考訳）: 分散量子コンピューティングのためのアーキテクチャと回路
• Authors: Daniele Cuomo
• Abstract要約: この論文は、分散パラダイムに基づく量子計算を提供するネットワークを扱う。 この論文の主な貢献は、全体的な忠実度に対するテレゲートの影響を最小限に抑えるコンパイラの定義である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This thesis treats networks providing quantum computation based on distributed paradigms. Compared to architectures relying on one processor, a network promises to be more scalable and less fault-prone. Developing a distributed system able to provide practical quantum computation comes with many challenges, each of which need to be faced with careful analysis in order to create a massive integration of several components properly engineered. In accordance with hardware technologies, currently under construction around the globe, telegates represent the fundamental inter-processor operations. Each telegate consists of several tasks: i) entanglement generation and distribution, ii) local operations, and iii) classical communications. Entanglement generation and distribution is an expensive resource, as it is time-consuming. The main contribution of this thesis is on the definition of compilers that minimize the impact of telegates on the overall fidelity. Specifically, we give rigorous formulations of the subject problem, allowing us to identify the inter-dependence between computation and communication. With the support of some of the best tools for reasoning -- i.e. network optimization, circuit manipulation, group theory and ZX-calculus -- we found new perspectives on the way a distributed quantum computing system should evolve.
• Abstract（参考訳）: この論文は、分散パラダイムに基づく量子計算を提供するネットワークを扱う。 1つのプロセッサに依存するアーキテクチャと比較すると、ネットワークはよりスケーラブルで障害の少ないものになる。 実用的な量子計算を提供する分散システムの開発には多くの課題が伴うが、適切に設計された複数のコンポーネントの大規模な統合を構築するためには、慎重に分析する必要がある。 現在世界中で建設中のハードウェア技術に従って、テレゲートはプロセッサ間の基本的な操作を表す。 各テレゲートはいくつかのタスクから構成される。 一 絡み合いの発生及び分布 二 地方事業、及び iii) 古典的コミュニケーション。 エンタングルメントの生成と配布は時間を要するので、高価なリソースである。 この論文の主な貢献は、全体的な忠実度に対するテレゲートの影響を最小限に抑えるコンパイラの定義である。 具体的には、対象問題の厳密な定式化を行い、計算と通信の相互依存を識別する。 推論のための最良のツール、すなわち、ネットワーク最適化、回路操作、グループ理論、ZX計算のサポートにより、分散量子コンピューティングシステムの進化方法に関する新たな視点が発見された。

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