論文の概要: Analysis and Suppression of Errors in Quantum Random Access Memory under Extended Noise Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.10318v2
• Date: Tue, 17 Dec 2024 18:20:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-18 14:58:41.093796
• Title: Analysis and Suppression of Errors in Quantum Random Access Memory under Extended Noise Models
• Title（参考訳）: 拡張雑音モデルによる量子ランダムアクセスメモリにおける誤差の解析と抑制
• Authors: Rohan Mehta, Gideon Lee, Liang Jiang,
• Abstract要約: QRAMは任意の局所的不整合雑音チャネルに対して高い耐性を示す。 QRAMのノイズレジリエンスの保持範囲を完全に定量化することで、QRAMアーキテクチャの設計ガイドを提供することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9545616531173555
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum random access memory (QRAM) is required for numerous quantum algorithms and network architectures. Previous work has shown that the ubiquitous bucket-brigade QRAM is highly resilient to arbitrary local incoherent noise channels occurring during the operation of the QRAM [PRX Quantum 2, 020311 (2021)], with query infidelities growing only polylogarithmically with memory width when errors are assumed to only occur on individual routers. We extend this result to a large class of generalized settings that arise in realistic situations, including arbitrary initialization errors, spatially correlated errors, as well as coherent errors, maintaining the polylogarithmic scaling in all instances. Fully quantifying the extent to which QRAM's noise resilience holds may provide a guide for the design of QRAM architectures - for instance, the resilience to initialization errors indicates that a reset protocol between successive queries may not be necessary. In the case of coherent errors, we find an up-to-quadratic increase in the infidelity bound, and therefore discuss generalizations to randomized compiling schemes, which usually are rendered inapplicable in the QRAM setting, to tailor these errors into more favorable stochastic noise.
• Abstract（参考訳）: 多数の量子アルゴリズムとネットワークアーキテクチャには量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)が必要である。 従来の研究では,QRAM(PRX Quantum 2, 020311 (2021))の動作中に発生する任意の局所的不整合ノイズチャネルに対して,ユビキタスバケット・ブリガドQRAMは高い応答性を示す。 この結果は、任意の初期化エラー、空間的相関誤差、コヒーレントエラーなど、現実的な状況で発生する一般化された設定の大規模なクラスに拡張され、全てのインスタンスにおいて多元対数スケーリングが維持される。 例えば、初期化エラーに対するレジリエンスは、連続するクエリ間のリセットプロトコルが不要であることを示している。 コヒーレントエラーの場合、不完全性境界のアップ・ツー・クアドラティックな増加が見出され、そのため、QRAM設定で通常適用できないランダム化されたコンパイルスキームへの一般化を議論し、これらの誤りをより好ましい確率的ノイズに調整する。

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