論文の概要: A resource-efficient quantum-walker Quantum RAM
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.02855v1
- Date: Mon, 04 Aug 2025 19:29:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-06 18:18:55.660602
- Title: A resource-efficient quantum-walker Quantum RAM
- Title(参考訳): 資源効率のよい量子ウォーカー量子RAM
- Authors: Giuseppe De Riso, Giuseppe Catalano, Seth Lloyd, Vittorio Giovannetti, Dario De Santis,
- Abstract要約: 我々は、量子クエリの最適な複雑さのスケーリングを保ちながら、リソース要求を大幅に削減する新しいアーキテクチャを導入する。
従来の提案と異なり,アルゴリズム設計では,局所的なユニタリ演算のみに基づく,単純かつ反復的な操作ブロックを利用する。
この新しいアプローチは、必要な操作の複雑さを減らし、実験的な要件を単純化するだけでなく、アーキテクチャのスケーラビリティも強化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.728263002609659
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Efficient and coherent data retrieval and storage are essential for harnessing quantum algorithms' speedup. Such a fundamental task is addressed by a quantum Random Access Memory (qRAM). Despite their promising scaling properties, current qRAM proposals demand excessive resources and rely on operations beyond the capabilities of current hardware requirements, rendering their practical realization inefficient. We introduce a novel architecture that significantly reduces resource requirements while preserving optimal complexity scaling for quantum queries. Moreover, unlike previous proposals, our algorithm design leverages a simple, repeated operational block based exclusively on local unitary operations and short-range interactions between a limited number of quantum walkers traveling over a single binary tree. This novel approach not only simplifies experimental requirements by reducing the complexity of necessary operations but also enhances the architecture's scalability by ensuring a resource-efficient, modular design that maintains optimal quantum query performance.
- Abstract(参考訳): 量子アルゴリズムのスピードアップを利用するには、効率的でコヒーレントなデータ検索とストレージが不可欠である。
このような基本的なタスクは量子ランダムアクセスメモリ(qRAM)によって処理される。
有望なスケーリング特性にもかかわらず、現在のqRAM提案は過剰なリソースを必要とし、現在のハードウェア要件の能力を超えた操作に依存しており、実際の実現は非効率である。
我々は、量子クエリの最適な複雑さのスケーリングを保ちながら、リソース要求を大幅に削減する新しいアーキテクチャを導入する。
さらに, 従来の提案と異なり, アルゴリズム設計では, 局所的なユニタリ演算と, 単一二分木を走行する限られた数の量子ウォーカー間の短距離相互作用のみに基づく, 単純かつ反復的な操作ブロックを利用する。
この新しいアプローチは、必要な操作の複雑さを減らし、実験的な要求を単純化するだけでなく、最適な量子クエリ性能を維持するリソース効率の高いモジュール設計を確実にすることで、アーキテクチャのスケーラビリティを向上させる。
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