論文の概要: Weaving Complex Graph on simple low-dimensional qubit lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16067v1
• Date: Sat, 25 May 2024 05:37:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-29 01:19:52.424891
• Title: Weaving Complex Graph on simple low-dimensional qubit lattices
• Title（参考訳）: 単純低次元量子ビット格子上のウィービング複素グラフ
• Authors: Yu-Hang Dang, Shyam Dhamapurkar, Xiao-Long Zhu, Zheng-Yang Zhou, Hao-Yu Guan, Xiu-Hao Deng,
• Abstract要約: 本稿では、単純な量子ビットアレイから複雑な量子ネットワークを構築するための2つの方法を提案する。 最初のアプローチでは、キュービットのサブセットをチューナブルなカップルとして利用し、事実上非自明なグラフベースのハミルトニアンの範囲を生み出す。 第二のアプローチは、動的グラフ工学を用いて、周期的にカップルを活性化し、非活性化し、効果的な量子ウォークを作ることを可能にしている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.861715730686731
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In quantum computing, the connectivity of qubits placed on two-dimensional chips limits the scalability and functionality of solid-state quantum computers. This paper presents two approaches to constructing complex quantum networks from simple qubit arrays, specifically grid lattices. The first approach utilizes a subset of qubits as tunable couplers, effectively yielding a range of non-trivial graph-based Hamiltonians. The second approach employs dynamic graph engineering by periodically activating and deactivating couplers, enabling the creation of effective quantum walks with longer-range couplings. Numerical simulations verify the effective dynamics of these approaches. In terms of these two approaches, we explore implementing various graphs, including cubes and fullerenes, etc, on two-dimensional lattices. These techniques facilitate the realization of analog quantum simulation, particularly continuous-time quantum walks discussed in detail in this manuscript, for different computational tasks on superconducting quantum chips despite their inherent low dimensional simple architecture.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングにおいて、2次元チップ上に配置された量子ビットの接続は、固体量子コンピュータのスケーラビリティと機能を制限する。 本稿では、単純な量子ビットアレイ、特に格子格子から複雑な量子ネットワークを構築するための2つの方法を提案する。 最初のアプローチでは、キュービットのサブセットをチューナブルなカップルとして利用し、事実上非自明なグラフベースのハミルトニアンの範囲を生み出す。 第二のアプローチは、周期的活性化と非活性化によって動的グラフ工学を採用し、より長い範囲の結合を持つ効果的な量子ウォークを作成できる。 数値シミュレーションはこれらの手法の有効性を検証している。 これら2つのアプローチの観点から,2次元格子上の立方体やフラーレンなど,様々なグラフの実装について検討する。 これらの技術は、アナログ量子シミュレーション、特にこの写本で詳細に議論された連続時間量子ウォークの実現を促進する。

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