論文の概要: Measurement-Based Long-Range Entangling Gates in Constant Depth

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03064v1
• Date: Tue, 6 Aug 2024 09:35:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-07 14:27:34.475988
• Title: Measurement-Based Long-Range Entangling Gates in Constant Depth
• Title（参考訳）: 一定深さにおける計測に基づくロングランジエンタングリングゲート
• Authors: Elisa Bäumer, Stefan Woerner,
• Abstract要約: 中間回路計測とフィードフォワード演算を用いて,量子サブルーチンの深さを一定深さにする方法を示す。 実量子ハードウェア上で測定ベースの量子ファンアウトゲートと長距離CNOTゲートを実装することで実現可能性を検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.46040036610482665
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The depth of quantum circuits is a critical factor when running them on state-of-the-art quantum devices due to their limited coherence times. Reducing circuit depth decreases noise in near-term quantum computations and reduces overall computation time, thus, also benefiting fault-tolerant quantum computations. Here, we show how to reduce the depth of quantum sub-routines that typically scale linearly with the number of qubits, such as quantum fan-out and long-range CNOT gates, to a constant depth using mid-circuit measurements and feed-forward operations, while only requiring a 1D line topology. We compare our protocols with existing ones to highlight their advantages. Additionally, we verify the feasibility by implementing the measurement-based quantum fan-out gate and long-range CNOT gate on real quantum hardware, demonstrating significant improvements over their unitary implementations.
• Abstract（参考訳）: 量子回路の深さは、コヒーレンス時間に制限があるため、最先端の量子デバイス上でそれらを実行する際の重要な要素である。 回路深さの低減は、短期的な量子計算におけるノイズを低減し、全体的な計算時間を短縮し、フォールトトレラントな量子計算の恩恵を受ける。 ここでは, 量子ファンアウトや長距離CNOTゲートなどの量子ビット数と線形にスケールする量子サブルーチンの深さを, 1次元線トポロジーのみを必要としながら, 中間回路計測とフィードフォワード演算を用いて一定深さにする方法を示す。 当社のプロトコルと既存のプロトコルを比較して、そのメリットを強調します。 さらに、実量子ハードウェア上で測定ベースの量子ファンアウトゲートと長距離CNOTゲートを実装し、その実現可能性を検証する。

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