論文の概要: Fault-tolerant resource estimation using graph-state compilation on a modular superconducting architecture

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.06015v1
• Date: Mon, 10 Jun 2024 04:30:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-11 15:06:21.938835
• Title: Fault-tolerant resource estimation using graph-state compilation on a modular superconducting architecture
• Title（参考訳）: モジュラー超伝導アーキテクチャ上でのグラフ状態コンパイルによる耐故障性資源推定
• Authors: S. N. Saadatmand, Tyler L. Wilson, Mark Field, Madhav Krishnan Vijayan, Thinh P. Le, Jannis Ruh, Arshpreet Singh Maan, Ioana Moflic, Athena Caesura, Alexandru Paler, Mark J. Hodson, Simon J. Devitt, Josh Y. Mutus,
• Abstract要約: フォールトトレラント量子コンピュータ(FTQC)の開発は、量子コンピューティングコミュニティ内で注目を集めている。 本稿では、特定の量子アルゴリズムの実行に必要な物理リソースを推定するリソース推定フレームワークとソフトウェアツールを提案する。 このツールは、ユーティリティスケールに近づくと、これらのアルゴリズムのサイズ、消費電力、実行時間を予測できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.01663013636363
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The development of fault-tolerant quantum computers (FTQCs) is gaining increased attention within the quantum computing community. Like their digital counterparts, FTQCs, equipped with error correction and large qubit numbers, promise to solve some of humanity's grand challenges. Estimates of the resource requirements for future FTQC systems are essential to making design choices and prioritizing R&D efforts to develop critical technologies. Here, we present a resource estimation framework and software tool that estimates the physical resources required to execute specific quantum algorithms, compiled into their graph-state form, and laid out onto a modular superconducting hardware architecture. This tool can predict the size, power consumption, and execution time of these algorithms at as they approach utility-scale according to explicit assumptions about the system's physical layout, thermal load, and modular connectivity. We use this tool to study the total resources on a proposed modular architecture and the impact of tradeoffs between and inter-module connectivity, latency and resource requirements.
• Abstract（参考訳）: フォールトトレラント量子コンピュータ(FTQC)の開発は、量子コンピューティングコミュニティ内で注目を集めている。 デジタル版と同様に、FTQCは誤り訂正と大きな量子ビット数を備えており、人類の大きな課題のいくつかを解決することを約束している。 将来のFTQCシステムにおけるリソース要件の推定は、設計選択と重要な技術開発のための研究開発の優先順位付けに不可欠である。 本稿では、特定の量子アルゴリズムの実行に必要な物理リソースを推定し、それらのグラフ状態にコンパイルし、モジュラー超伝導ハードウェアアーキテクチャ上に配置するリソース推定フレームワークとソフトウェアツールを提案する。 このツールは、システムの物理的レイアウト、熱負荷、モジュール接続性に関する明確な仮定に従って、ユーティリティスケールにアプローチしながら、これらのアルゴリズムのサイズ、消費電力、実行時間を予測できる。 このツールを使用して、提案されたモジュールアーキテクチャ上の全リソースと、モジュール間の接続、レイテンシ、リソース要求の間のトレードオフの影響を調査します。

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