論文の概要: Exploring operation parallelism vs. ion movement in ion-trapped QCCD architectures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.04181v1
- Date: Thu, 06 Feb 2025 16:12:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-07 14:32:14.264572
- Title: Exploring operation parallelism vs. ion movement in ion-trapped QCCD architectures
- Title（参考訳）: イオントラッピングQCCDアーキテクチャにおける動作並列化とイオン移動の探索
- Authors: Anabel Ovide, Carmen G. Almudever,
- Abstract要約: イオントラッピング量子電荷結合デバイス(QCCD)アーキテクチャは、単一トラップデバイスをスケールする上で有望な代替手段として登場した。
本稿では,移動オーバーヘッドによる動作の並列性と忠実度損失とのトレードオフについて検討する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Ion-trapped Quantum Charge-Coupled Device (QCCD) architectures have emerged as a promising alternative to scale single-trap devices by interconnecting multiple traps through ion shuttling, enabling the execution of parallel operations across different traps. While this parallelism enhances computational throughput, it introduces additional operations, raising the following question: do the benefits of parallelism outweigh the potential loss of fidelity due to increased ion movements? This paper answers this question by exploring the trade-off between the parallelism of operations and fidelity loss due to movement overhead, comparing sequential execution in single-trap devices with parallel execution in QCCD architectures. We first analyze the fidelity impact of both methods, establishing the optimal number of ion movements for the worst-case scenario. Next, we evaluate several quantum algorithms on QCCD architectures by exploiting parallelism through ion distribution across multiple traps. This analysis identifies the algorithms that benefit the most from parallel executions, explores the underlying reasons, and determines the optimal balance between movement overhead and fidelity loss for each algorithm.
- Abstract（参考訳）: イオントラッピング量子電荷結合デバイス(QCCD)アーキテクチャは、イオンシャットリングを通じて複数のトラップを相互接続することで、異なるトラップ間で並列操作の実行を可能にする、単一トラップデバイスをスケールするための有望な代替手段として登場した。
この並列性は計算スループットを向上させるが、さらなる演算を導入し、次の疑問を提起する。
本稿では,動作オーバーヘッドによる動作の並列性と忠実度損失のトレードオフを探索し,単一トラップデバイスにおける逐次実行とQCCDアーキテクチャでの並列実行を比較した。
まず,両手法の忠実度の影響を解析し,最悪のシナリオに対して最適なイオン移動数を求める。
次に、複数のトラップにまたがるイオン分布を通して並列性を利用して、QCCDアーキテクチャ上のいくつかの量子アルゴリズムを評価する。
この分析は、並列実行から最も恩恵を受けるアルゴリズムを特定し、基礎となる理由を探索し、各アルゴリズムの移動オーバーヘッドと忠実度損失の最適バランスを決定する。
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