論文の概要: Maximizing the Yield of Bucket Brigade Quantum Random Access Memory using Redundancy Repair

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.17483v1
• Date: Fri, 29 Dec 2023 06:06:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-02 13:43:52.845063
• Title: Maximizing the Yield of Bucket Brigade Quantum Random Access Memory using Redundancy Repair
• Title（参考訳）: 冗長性補修によるバケット旅団量子ランダムアクセスメモリの収量最大化
• Authors: Dongmin Kim, Sovanmonynuth Heng, Sengthai Heng and Youngsun Han
• Abstract要約: 本稿では、冗長な量子ビットを導入することで、欠陥量子ビットを補う量子メモリアーキテクチャを提案する。 1,024個の論理量子ビットからなるqRAMでは、8つの冗長な論理量子ビットが、冗長な修復スキームを使用しないqRAMよりも95.92%向上した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8078265464570262
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum Random Access Memory (qRAM) is an essential computing element for running oracle-based quantum algorithms. qRAM exploits the principle of quantum superposition to access all data stored in the memory cell simultaneously and guarantees the superior performance of quantum algorithms. A qRAM memory cell comprises logical qubits encoded through quantum error correction technology for the successful operation of qRAM against various quantum noises. In addition to quantum noise, the low-technology nodes based on silicon technology can increase the qubit density and may introduce defective qubits. As qRAM comprises many qubits, its yield will be reduced by defective qubits; these qubits must be handled using QEC scheme. However, the QEC scheme requires numerous physical qubits, which burdens resource overhead. To resolve this overhead problem, we propose a quantum memory architecture that compensates for defective qubits by introducing redundant qubits. We also analyze the yield improvement offered by our proposed architecture by varying the ideal fabrication error rate from 0.5% to 1% for different numbers of logical qubits in the qRAM. In the qRAM comprising 1,024 logical qubits, eight redundant logical qubits improved the yield by 95.92% from that of qRAM not employing the redundant repair scheme.
• Abstract（参考訳）: 量子ランダムアクセスメモリ(Quantum Random Access Memory, qRAM)は、オラクルベースの量子アルゴリズムを実行するための重要な計算要素である。 qRAMは、量子重ね合わせの原理を利用して、メモリセルに格納された全てのデータに同時にアクセスし、量子アルゴリズムの優れた性能を保証する。 qRAMメモリセルは、様々な量子ノイズに対するqRAMの動作を成功させるために量子エラー補正技術によって符号化された論理量子ビットを含む。 量子ノイズに加えて、シリコン技術に基づく低技術ノードは量子ビット密度を増加させ、欠陥量子ビットを導入する可能性がある。 qRAMは多くの量子ビットから構成されているので、その収量は欠陥量子ビットによって減少する。 しかし、qecスキームは大量の物理キュービットを必要とするため、リソースのオーバーヘッドがかかる。 このオーバーヘッド問題を解決するために、冗長量子ビットを導入して欠陥量子ビットを補う量子メモリアーキテクチャを提案する。 また,qRAM における論理量子ビット数の違いに対して,理想的生成誤差率を 0.5% から 1% に変化させることにより,提案アーキテクチャがもたらす収率改善を解析した。 1,024個の論理量子ビットからなるqRAMでは、8つの冗長論理量子ビットは、冗長な修復スキームを使用しないqRAMから95.92%向上した。

関連論文リスト

• Mera: Memory Reduction and Acceleration for Quantum Circuit Simulation via Redundancy Exploration [4.271968023823568]
  メモリ使用量の削減とシミュレーションの高速化を目的として,マルチレベル最適化,すなわちMeraを提案する。 多数のスパース量子ゲートに対して、低レベルフルステートシミュレーションのための2つの圧縮された構造を提案する。 実験により, 圧縮された構造では量子ビット数が17から35に増加し, QNNの6.9倍の加速が達成された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-22T20:07:31Z)
• Optimizing quantum gates towards the scale of logical qubits [78.55133994211627]
  量子ゲート理論の基本的な前提は、量子ゲートはフォールトトレランスの誤差閾値を超えることなく、大きなプロセッサにスケールできるということである。 ここでは、このような問題を克服できる戦略について報告する。 我々は、68個の周波数可変ビットの周波数軌跡をコレオグラフィーして、超伝導エラー中に単一量子ビットを実行することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-04T13:39:46Z)
• Quantum Random Access Memory For Dummies [4.608607664709314]
  量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)は、量子コンピューティングの領域に革命をもたらす可能性がある。 QRAMは量子コンピューティングの原理を使って量子や古典的なデータを効率的に保存し、修正する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-02T03:24:16Z)
• Iterative Qubits Management for Quantum Index Searching in a Hybrid System [56.39703478198019]
  IQuCSは、量子古典ハイブリッドシステムにおけるインデックス検索とカウントを目的としている。 我々はQiskitでIQuCSを実装し、集中的な実験を行う。 その結果、量子ビットの消費を最大66.2%削減できることが示されている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T21:54:28Z)
• Optimization of Quantum Read-Only Memory Circuits [5.486046841722322]
  量子機械学習アプリケーションでは、量子メモリはデータのロードプロセスを単純化し、学習タスクを加速することができる。 量子読み取り専用メモリ(Quantum Read Only Memory, QROM)は、4ビットアドレスを超える最新技術であるNISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)コンピュータにおいて、アドレス行数とともに指数関数的にスケールする。 そこで本研究では,QROM回路の深さとゲート数を削減するために,プリデコードロジックやqubitリセットなどの手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-06T21:23:31Z)
• Quantum thermodynamic methods to purify a qubit on a quantum processing unit [68.8204255655161]
  我々は、同じ量子ビットを備えた量子処理ユニット上で量子ビットを浄化する量子熱力学法について報告する。 私たちの出発点は、よく知られた2つのキュービットスワップエンジンをエミュレートする3つのキュービット設計です。 使用可能な超伝導量子ビットベースのQPU上に実装し,200mKまでの浄化能を観測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-31T16:13:57Z)
• Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
  本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。 また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)
• Quantum random access memory via quantum walk [0.0]
  量子ウォークを用いた新しい量子ランダムアクセスメモリ(qRAM)が提供される。 したがって、O(n) ステップのみが量子重ね合わせ状態の形で O(2n) データにアクセスおよび取得するために必要となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-31T04:54:12Z)
• Deterministic correction of qubit loss [48.43720700248091]
  量子ビットの損失は、大規模かつフォールトトレラントな量子情報プロセッサに対する根本的な障害の1つである。 トポロジカル曲面符号の最小インスタンスに対して、量子ビット損失検出と補正の完全なサイクルの実装を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-21T19:48:53Z)
• Parallelising the Queries in Bucket Brigade Quantum RAM [69.43216268165402]
  量子アルゴリズムは、しばしばデータベースのような方法で格納された情報にアクセスするために量子RAM(QRAM)を使用する。 本稿では,Clifford+Tゲートの並列性を利用して,効率的なクエリ時間を大幅に短縮する手法を提案する。 理論的には、フォールトトレラントバケットの量子RAMクエリは古典的なRAMの速度とほぼ一致する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-21T14:50:03Z)
• A Scalable Decoder Micro-architecture for Fault-Tolerant Quantum Computing [2.617437465051793]
  We design a decoder micro-architecture for the Union-Find decoding algorithm。 量子コンピュータの全ての論理量子ビットに対して、誤り訂正を同時に行うために必要な復号ハードウェアの量を最適化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-18T04:44:52Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。