論文の概要: Heterogeneously error-corrected QRAMs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.21687v1
• Date: Wed, 30 Apr 2025 14:23:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-09 18:16:02.522317
• Title: Heterogeneously error-corrected QRAMs
• Title（参考訳）: 不均一な誤り訂正QRAM
• Authors: Ansh Singal, Kaitlin N. Smith,
• Abstract要約: 異種符号距離論理量子ビットを用いた表面符号誤り訂正QRAMを提案する。 我々の設計は、クエリ不忠実度を多元的に低減し、定常的なクエリ不忠実度スケーリングを実現することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8057006406834466
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum Random Access Memories (QRAM) could prove essential for scalable quantum computing, for everything from accessing classical databases for unordered search to creating arbitrary superpositions of states. However, like most applications of quantum computing, QRAMs suffer from qubit error and decoherence. Quantum Error Correction (QEC) provides a potential solution, but unfortunately, most QEC proposals that uniformly correct all qubits of the QRAM incur major overheads, making the QRAM infeasible. In this work, we propose a surface code error-corrected QRAM made of heterogeneous code distance logical qubits. Our QRAM can produce higher fidelity queries, while keeping qubit overheads smaller than the uniformly error-corrected QRAMs. Comparisons between our novel QRAM architectures and a uniformly error corrected baseline are presented, showing that our designs can achieve up to polylogarithmic reduction in query infidelity, producing constant query infidelity scaling, while simultaneously reducing qubit overhead.
• Abstract（参考訳）: 量子ランダムアクセスメモリ(Quantum Random Access Memories, QRAM)は、秩序のない検索のために古典的なデータベースにアクセスすることから、任意の状態の重ね合わせを生成することに至るまで、スケーラブルな量子コンピューティングに不可欠である。 しかし、量子コンピューティングのほとんどのアプリケーションと同様に、QRAMは量子ビットエラーとデコヒーレンスに悩まされる。 QEC(Quantum Error Correction)は潜在的な解決策を提供するが、残念なことに、QRAMの全ての量子ビットを均一に補正するほとんどのQEC提案は大きなオーバーヘッドを発生させ、QRAMは実現不可能である。 本研究では,不均一な符号距離論理量子ビットからなる表面符号誤り訂正QRAMを提案する。 我々のQRAMは、一様に誤り訂正されたQRAMよりもqubitオーバーヘッドを小さく保ちながら、高い忠実度クエリを生成することができる。 新たなQRAMアーキテクチャと一様誤り訂正ベースラインの比較を行い,クエリ不整合の多対数的低減を実現し,クエリ不整合の一定スケーリングを実現し,同時にキュービットオーバヘッドを低減できることを示した。

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