論文の概要: 4-bit Factorization Circuit Composed of Multiplier Units with Superconducting Flux Qubits toward Quantum Annealing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.06566v1
• Date: Sat, 12 Aug 2023 13:24:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-15 16:33:38.610381
• Title: 4-bit Factorization Circuit Composed of Multiplier Units with Superconducting Flux Qubits toward Quantum Annealing
• Title（参考訳）: 超伝導磁束量子ビットを持つ乗算器からなる4ビット分解回路
• Authors: Daisuke Saida, Mutsuo Hidaka, and Yuki Yamanashi
• Abstract要約: 素因数分解(P = M*N)は量子計算における有望な応用であると考えられている。 超伝導フラックス量子ビットを用いた量子アニールの4ビット分解実験を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Prime factorization (P = M*N) is considered to be a promising application in quantum computations. We perform 4-bit factorization in experiments using a superconducting flux qubit toward quantum annealing. Our proposed method uses a superconducting quantum circuit implementing a multiplier Hamiltonian, which provides combinations of M and N as a factorization solution after quantum annealing when the integer P is initially set. The circuit comprises multiple multiplier units combined with connection qubits. The key points are a native implementation of the multiplier Hamiltonian to the superconducting quantum circuit and its fabrication using a Nb multilayer process with a Josephson junction dedicated to the qubit. The 4-bit factorization circuit comprises 32 superconducting flux qubits. Our method has superior scalability because the Hamiltonian is implemented with fewer qubits than in conventional methods using a chimera graph architecture. We perform experiments at 10 mK to clarify the validity of interconnections of a multiplier unit using qubits. We demonstrate experiments at 4.2 K and simulations for the factorization of integers 4, 6, and 9.
• Abstract（参考訳）: 素因数分解(P = M*N)は量子計算における有望な応用であると考えられている。 超伝導フラックス量子ビットを用いた量子アニールの4ビット分解実験を行った。 提案手法は,MとNの組み合わせを,整数Pが最初に設定されたときの量子アニール後の分解解として提供する乗算器ハミルトニアンを実装した超伝導量子回路を用いる。 回路は複数の乗算器ユニットと接続キュービットとを結合して構成する。 鍵となる点は、超伝導量子回路への乗数ハミルトンのネイティブ実装であり、量子ビット専用のジョセフソン接合を持つNb多層プロセスを用いてその製造を行う。 4ビット因子化回路は、32の超伝導磁束量子ビットからなる。 本手法は,従来のキメラグラフアーキテクチャを用いた手法よりも,ハミルトニアンを少ないキュービットで実装するため,スケーラビリティに優れる。 量子ビットを用いた乗算器の相互接続の妥当性を明らかにするため,10mk実験を行った。 4.2 k における実験と整数 4, 6, 9 の因子分解のシミュレーションを行った。

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