論文の概要: Benchmarking the algorithmic performance of near-term neutral atom
processors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.02127v1
- Date: Sat, 3 Feb 2024 11:55:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-06 21:49:21.561719
- Title: Benchmarking the algorithmic performance of near-term neutral atom
processors
- Title（参考訳）: 近距離中性原子プロセッサのアルゴリズム性能のベンチマーク
- Authors: K. McInroy, N. Pearson and J. D. Pritchard
- Abstract要約: デバイスシミュレーションによるRydberg原子量子コンピュータのアルゴリズム性能の評価を行った。
我々は、量子ビット接続とマルチキュービットゲートを動的に更新する能力を利用して、3つの異なる量子アルゴリズム関連のテストを検討する。
以上の結果から,Rydberg atom プロセッサは,さらなる拡張可能性に支えられ,有用な量子計算への道を開くことができる,競争の激しい短期プラットフォームであることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Neutral atom quantum processors provide a viable route to scalable quantum
computing, with recent demonstrations of high-fidelity and parallel gate
operations and initial implementation of quantum algorithms using both physical
and logical qubit encodings. In this work we present a characterization of the
algorithmic performance of near term Rydberg atom quantum computers through
device simulation to enable comparison against competing architectures. We
consider three different quantum algorithm related tests, exploiting the
ability to dynamically update qubit connectivity and multi-qubit gates. We
calculate a quantum volume of $\mathbf{\mathit{V_{Q}}=2^{9}}$ for 9 qubit
devices with realistic parameters, which is the maximum achievable value for
this device size and establishes a lower bound for larger systems. We also
simulate highly efficient implementations of both the Bernstein-Vazirani
algorithm with >0.95 success probability for 9 data qubits and 1 ancilla qubit
without loss correction, and Grover's search algorithm with a loss-corrected
success probability of 0.97 for an implementation of the algorithm using 6 data
qubits and 3 ancilla qubits using native multi-qubit $\mathbf{CCZ}$ gates. Our
results indicate Rydberg atom processors are a highly competitive near-term
platform which, bolstered by the potential for further scalability, can pave
the way toward useful quantum computation.
- Abstract（参考訳）: ニュートラル原子量子プロセッサは、高忠実度および並列ゲート演算の最近の実証や、物理および論理量子ビット符号化の両方を用いた量子アルゴリズムの初期実装など、スケーラブルな量子コンピューティングへの実行可能な経路を提供する。
本稿では,リドバーグ原子近傍量子コンピュータにおけるデバイスシミュレーションによるアルゴリズム性能の評価を行い,競合するアーキテクチャとの比較について述べる。
我々は,量子ビット接続とマルチキュービットゲートを動的に更新する機能を活用し,3つの異なる量子アルゴリズム関連テストを検討する。
現実的なパラメータを持つ9量子ビットデバイスに対して、$\mathbf{\mathit{V_{Q}}=2^{9}}$の量子体積を計算する。
また,損失補正のない9つのデータキュービットと1つのアンシラキュービットに対して0.95以上の成功確率を持つベルンシュタイン・ヴァジラニアルゴリズムと,ネイティブマルチキュービット$\mathbf{CCZ}$ゲートを用いた6つのデータキュービットと3つのアンシラキュービットを用いたアルゴリズムの実装に対して,損失補正成功確率0.97のグロバー探索アルゴリズムの両方を高速に実装した。
以上の結果から,Rydberg atom プロセッサは,さらなる拡張可能性に支えられ,有用な量子計算への道を開くことができる,競争の激しい短期プラットフォームであることが示唆された。
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