論文の概要: Scalable quantum circuit design for QFT-based arithmetic

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.00260v1
• Date: Thu, 31 Oct 2024 23:34:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 14:39:09.884152
• Title: Scalable quantum circuit design for QFT-based arithmetic
• Title（参考訳）: QFTに基づく算術演算のためのスケーラブル量子回路設計
• Authors: Murat Kurt, Ayda Kaltehei, Azmi Gençten, Selçuk Çakmak,
• Abstract要約: 量子レジスタに符号化されたNnビット符号なし整数に対する加算演算と減算演算を行うために、量子フーリエ変換に基づく演算回路のスケーラブル版を作成する。 量子ビットおよび量子ビットベースのマルチインプットQFT加算器を提案し、回路の単純さやノイズ感度といった潜在的な利点を比較し、議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: In this research, we create a scalable version of the quantum Fourier transform-based arithmetic circuit to perform addition and subtraction operations on N n-bit unsigned integers encoded in quantum registers, and it is compatible with d-level quantum sources, called qudits. We present qubit- and ququart-based multi-input QFT adders, and we compare and discuss potential benefits such as circuit simplicity and noise sensitivity. The results show that a ququart-based system significantly reduces gate count and improves computational efficiency compared to qubit-based systems. Overall, the findings presented in this study represent a promising step forward in the development of efficient quantum arithmetic circuits, particularly for multi-input operations, with clear advantages for ququart-based systems in reducing gate count, decoherence, and circuit complexity.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,量子レジスタにエンコードされたNnビット符号なし整数の加算と減算演算を行う量子フーリエ変換に基づく演算回路のスケーラブルバージョンを作成し,quditsと呼ばれるdレベル量子ソースと互換性があることを示す。 量子ビットおよび量子ビットベースのマルチインプットQFT加算器を提案し、回路の単純さやノイズ感度といった潜在的な利点を比較し、議論する。 その結果、クォートベースのシステムではゲート数を大幅に削減し、キュービットベースのシステムに比べて計算効率が向上することがわかった。 全体として、本研究では、効率的な量子演算回路の開発において、特にマルチインプット演算において、ゲート数、デコヒーレンス、回路複雑性の低減において、クォート系システムに明確な利点があることを示す。

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