論文の概要: QRAM architectures using superconducting cavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08288v2
• Date: Mon, 11 Mar 2024 21:15:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-14 01:35:46.397280
• Title: QRAM architectures using superconducting cavities
• Title（参考訳）: 超伝導空洞を用いたQRAMアーキテクチャ
• Authors: D. K. Weiss and Shruti Puri and S. M. Girvin
• Abstract要約: 高コヒーレンス超伝導共振器を用いた2つのバケットブリガドQRAMアーキテクチャを提案する。 ボソニック量子ビットのシングルレールとデュアルレールの実装を解析する。 利害関係のパラメータについて、二重レールアーキテクチャにおけるQRAMクエリのポストセレクト不完全性は、単一レールアーキテクチャにおける対応するクエリの桁違いである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum random access memory (QRAM) is a common architecture resource for algorithms with many proposed applications, including quantum chemistry, windowed quantum arithmetic, unstructured search, machine learning, and quantum cryptography. Here we propose two bucket-brigade QRAM architectures based on high-coherence superconducting resonators, which differ in their realizations of the conditional-routing operations. In the first, we directly construct controlled-$\mathsf{SWAP}$ ($\textsf{CSWAP}$) operations, while in the second we utilize the properties of giant-unidirectional emitters (GUEs). For both architectures we analyze single-rail and dual-rail implementations of a bosonic qubit. In the single-rail encoding we can detect first-order ancilla errors, while the dual-rail encoding additionally allows for the detection of photon losses. For parameter regimes of interest the post-selected infidelity of a QRAM query in a dual-rail architecture is nearly an order of magnitude below that of a corresponding query in a single-rail architecture. These findings suggest that dual-rail encodings are particularly attractive as architectures for QRAM devices in the era before fault tolerance.
• Abstract（参考訳）: 量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)は、量子化学、ウィンドウ付き量子演算、非構造化探索、機械学習、量子暗号など、多くの提案されたアルゴリズムのための一般的なアーキテクチャリソースである。 本稿では,高コヒーレンス超伝導共振器をベースとした2つのバケットブリガドQRAMアーキテクチャを提案する。 第一に、制御された$\mathsf{SWAP}$$$\textsf{CSWAP}$)演算を直接構成し、第二に、巨大一方向性エミッタ(GUE)の特性を利用する。 どちらのアーキテクチャにおいても,bosonic qubitのシングルレールおよびデュアルレール実装を解析する。 シングルレールエンコーディングでは1次アンシラエラーを検出できるが、デュアルレールエンコーディングでは光子損失の検出も可能になっている。 利害関係のパラメータについて、二重レールアーキテクチャにおけるQRAMクエリのポストセレクト不完全性は、単一レールアーキテクチャにおける対応するクエリの桁違いである。 これらの結果から, 耐故障性以前のQRAMデバイスのアーキテクチャとして, デュアルレール符号化が特に魅力的であることが示唆された。

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