論文の概要: Faulty towers: recovering a functioning quantum random access memory in the presence of defective routers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.15612v1
• Date: Sat, 23 Nov 2024 17:27:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-26 14:20:04.042376
• Title: Faulty towers: recovering a functioning quantum random access memory in the presence of defective routers
• Title（参考訳）: 故障タワー:欠陥ルータの存在下で機能する量子ランダムアクセスメモリの復元
• Authors: D. K. Weiss, Shifan Xu, Shruti Puri, Yongshan Ding, S. M. Girvin,
• Abstract要約: 本稿では,故障したルータの存在下で機能するQRAMの復旧方法について論じる。 従来のアルゴリズムである texttFlagQubitMinimization は,このようなアンシラの必要人数を最小限に抑える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5953015181250244
• License:
• Abstract: Proposals for quantum random access memory (QRAM) generally have a binary-tree structure, and thus require hardware that is exponential in the depth of the QRAM. For solid-state based devices, a fabrication yield that is less than $100\%$ implies that certain addresses at the bottom of the tree become inaccessible if a router in the unique path to that address is faulty. We discuss how to recover a functioning QRAM in the presence of faulty routers. We present the \texttt{IterativeRepair} algorithm, which constructs QRAMs layer by layer until the desired depth is reached. This algorithm utilizes ancilla flag qubits which reroute queries to faulty routers. We present a classical algorithm \texttt{FlagQubitMinimization} that attempts to minimize the required number of such ancilla. For a router failure rate of $1\%$ and a QRAM of depth $n=13$, we expect that on average 430 addresses need repair: we require only 1.5 ancilla flag qubits on average to perform this rerouting.
• Abstract（参考訳）: 量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)の提案は一般に二分木構造を持ち、QRAMの深さが指数関数的なハードウェアを必要とする。 ソリッドステートベースのデバイスでは、100\%以下の製造利益は、ツリーの下部にある特定のアドレスが、そのアドレスへのユニークな経路にあるルータが欠陥がある場合にアクセス不能になることを意味する。 本稿では,故障したルータの存在下で機能するQRAMの復旧方法について論じる。 本稿では,所望の深さに達するまでQRAM層を層単位で構築する,texttt{IterativeRepair}アルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムは、クエリを障害ルータにリルートするアンシラフラグキュービットを利用する。 古典的なアルゴリズムである \texttt{FlagQubitMinimization} を提案する。 ルータの障害率1\%と深さ$n=13$のQRAMの場合、平均430アドレスでは、このリルーティングを実行するのに平均1.5のアシラフラグキュービットしか必要としない。

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