論文の概要: A modular entanglement-based quantum computer architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.05735v2
• Date: Fri, 13 Dec 2024 09:35:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-16 15:00:24.662682
• Title: A modular entanglement-based quantum computer architecture
• Title（参考訳）: モジュラーエンタングルメントに基づく量子コンピュータアーキテクチャ
• Authors: Ferran Riera-Sàbat, Wolfgang Dür,
• Abstract要約: マルチパーティの絡み合いを利用したモジュラー量子計算アーキテクチャを提案する。 ベル対よりも異なる種類の多部絡み合いを用いることで、モジュール間のより効率的で柔軟な結合が可能になる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We propose a modular quantum computation architecture based on utilizing multipartite entanglement. Each module consists of a small-scale quantum computer comprising data, memory and entangling qubits. Entangling qubits are used to selectively couple different modules by harnessing some non-controllable, distance-dependent interaction, which is effectively controlled and enhanced via a proper adjusting of the internal state of the qubits. In this way, multipartite entangled states with different entanglement topologies can be shared between modules. These states are stored in memory qubits where they can be further processed so they can eventually be used to deterministically perform certain classes of gates or circuits between modules on demand, including parallel controlled-Z gates with arbitrary interaction patterns, multi-qubit gates or whole Clifford circuits, depending on their entanglement structure. The usage of different kinds of multipartite entanglement rather than Bell pairs allows for more efficient and flexible coupling between modules, leading to a scalable quantum computation architecture.
• Abstract（参考訳）: マルチパーティの絡み合いを利用したモジュラー量子計算アーキテクチャを提案する。 各モジュールは、データ、メモリ、エンタングリングキュービットからなる小さな量子コンピュータで構成されている。 エンタング量子ビットは、制御不能で距離依存的な相互作用を有効に制御し、量子ビットの内部状態の適切な調整によって拡張することにより、異なるモジュールを選択的に結合するために用いられる。 このように、異なる絡み合い位相を持つ多部交絡状態は、モジュール間で共有することができる。 これらの状態はメモリキュービットに格納され、さらに処理できるので、最終的には、任意の相互作用パターンを持つ並列制御Zゲート、マルチキュービットゲートまたはクリフォード回路など、必要に応じてモジュール間の特定のゲートまたは回路のクラスを決定的に実行することができる。 ベル対ではなく様々な種類のマルチパーティ・エンタングルメントを使用することで、モジュール間のより効率的で柔軟な結合が可能になり、スケーラブルな量子計算アーキテクチャが実現される。

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