論文の概要: Runtime Reduction in Linear Quantum Charge-Coupled Devices using the Parity Flow Formalism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.16382v1
- Date: Mon, 21 Oct 2024 18:00:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-23 14:28:35.153775
- Title: Runtime Reduction in Linear Quantum Charge-Coupled Devices using the Parity Flow Formalism
- Title（参考訳）: パリティフロー形式を用いた線形量子電荷結合デバイスにおける実行時間削減
- Authors: Federico Domínguez, Michael Fellner, Berend Klaver, Stefan Rombouts, Christian Ertler, Wolfgang Lechner,
- Abstract要約: 2ビット演算の総数を増やすことなく、線形ハードウェアアーキテクチャにおいて物理SWAPゲートを除去できることを示す。
これは線形量子電荷結合デバイスにおける量子回路の実行時間に大きな影響を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.32985979395737786
- License:
- Abstract: Using the Parity Flow formalism, we show that physical SWAP gates can be eliminated in linear hardware architectures, without increasing the total number of two-qubit operations. This has a significant impact on the execution time of quantum circuits in linear Quantum Charge-Coupled Devices (QCCDs), where SWAP gates are implemented by physically changing the position of the ions. Because SWAP gates are one of the most time-consuming operations in QCCDs, our scheme considerably reduces the runtime of the quantum Fourier transform and the quantum approximate optimization algorithm on all-to-all spin models, compared to circuits generated with standard compilers (TKET and Qiskit). While increasing the problem size (and therefore the number of qubits) typically demands longer runtimes, which are constrained by coherence time, our runtime reduction enables a significant increase in the number of qubits at a given coherence time.
- Abstract（参考訳）: Parity Flowフォーマリズムを用いて、線形ハードウェアアーキテクチャでは2量子演算の総数を増やすことなく、物理SWAPゲートを除去できることを示す。
これは、SWAPゲートがイオンの位置を物理的に変化させることで実装される線形量子電荷結合デバイス(QCCD)における量子回路の実行時間に大きな影響を与える。
SWAPゲートはQCCDにおいて最も時間を要する演算の1つであるため、我々のスキームは標準コンパイラ(TKET, Qiskit)で生成された回路と比較して、全スピンモデル上での量子フーリエ変換と量子近似最適化のランタイムを著しく削減する。
問題のサイズを増大させる(従ってキュービットの数が増加する)には、通常、コヒーレンス時間によって制約される長いランタイムを必要とするが、我々のランタイムの削減は、与えられたコヒーレンス時間におけるキュービット数の大幅な増加を可能にする。
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