論文の概要: Characterizing Space-Constrained Implementability of Quantum Instruments via Signaling Conditions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08313v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 14:59:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.15066
• Title: Characterizing Space-Constrained Implementability of Quantum Instruments via Signaling Conditions
• Title（参考訳）: 信号処理による量子機器の空間制約実装性の評価
• Authors: Kosuke Matsui, Jun-Yi Wu, Hayata Yamasaki, Min-Hsiu Hsieh, Mio Murao,
• Abstract要約: 量子プロセッサで利用可能な量子ビットの数をスケールアップすることは、長期的にも技術的に要求される。 量子機器として知られる最も一般的な量子演算のクラスでは、量子ビット要求は十分に理解されていない。 最適なキュービット数は$[[9,1,3]$-codeベースのプロトコルで3、$[5,1,3]$-codeベースのプロトコルで4である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.496357543171703
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Scaling up the number of qubits available on quantum processors remains technically demanding even in the long term; it is therefore crucial to clarify the number of qubits required to implement a given quantum operation. For the most general class of quantum operations, known as quantum instruments, the qubit requirements are not well understood, especially when mid-circuit measurements and delayed input preparation are permitted. In this work, we characterize lower and upper bounds on the number of qubits required to implement a given quantum instrument in terms of the causal structure of the instrument. We further apply our results to entanglement distillation protocols based on stabilizer codes and show that, in these cases, the lower and upper bounds coincide, so the optimal qubit requirement is determined. In particular, we compute that the optimal number of qubits is 3 for the $[[9,1,3]]$-code-based protocol and 4 for the $[[5,1,3]]$-code-based protocol.
• Abstract（参考訳）: 量子プロセッサ上で利用可能な量子ビットの数は、長期的にも技術的に要求されているため、与えられた量子演算を実装するのに必要な量子ビットの数を明らかにすることが重要である。 量子機器として知られる最も一般的な量子演算のクラスでは、量子ビットの要求はよく理解されていない。 本研究では,所定の量子楽器の実装に必要な量子ビット数について,機器の因果構造の観点から,下界と上界を特徴づける。 さらに, 安定器符号に基づくエンタングルメント蒸留プロトコルに適用し, その場合, 下限と上限が一致し, 最適クビット条件が決定されることを示す。 特に,$[[9,1,3]]$-codeベースのプロトコルでは3,$[5,1,3]$-codeベースのプロトコルでは4である。

関連論文リスト

• Minimum measurements quantum protocol for band structure calculation [0.0]
  そこで本研究では,キュービット数によらず,測定設定数を最大で3つに削減するプロトコルを提案する。 これは、キュービット数でスケールしない数少ないプロトコルの1つである。 2次元CuO$$2乗格子(3bits)と2層グラフェン(4bits)の2種類のシステム上での性能を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-06T14:18:10Z)
• Running a six-qubit quantum circuit on a silicon spin qubit array [0.0]
  半導体量子技術を利用した最大6量子ビット量子回路を実装した。 量子プロセッサをプログラムすることにより、3つ、4つ、5つ、6つの隣接する量子ビットの全ての置換で量子回路を実行する。 その結果、個々のユニットの品質が高いにもかかわらず、全てのユニットを量子回路に結合する際にエラーがすぐに蓄積されることが判明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-05-25T15:51:16Z)
• A Superconducting Qubit-Resonator Quantum Processor with Effective All-to-All Connectivity [44.72199649564072]
  このアーキテクチャは、高い接続性から恩恵を受けるアルゴリズムのテストベッドとして使用できる。 中心共振器は計算要素として利用できることを示す。 GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)状態は6つの量子ビットすべてに対して真に複数の量子ビットが絡み合った状態であり、読み出しエラーを緩和するフィリティは0.86$である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-13T21:36:18Z)
• On-Chip Verified Quantum Computation with an Ion-Trap Quantum Processing Unit [0.5497663232622965]
  本稿では、量子コンピューティングの検証とベンチマークのための新しいアプローチを提示し、実験的に実証する。 従来の情報理論的にセキュアな検証プロトコルとは異なり、我々のアプローチは完全にオンチップで実装されている。 我々の結果は、短期量子デバイスにおけるよりアクセスしやすく効率的な検証とベンチマーク戦略の道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-31T16:54:41Z)
• Route-Forcing: Scalable Quantum Circuit Mapping for Scalable Quantum Computing Architectures [41.39072840772559]
  Route-Forcingは量子回路マッピングアルゴリズムで、平均スピードアップが3.7Times$であることを示している。 本稿では、最先端のスケーラブルな手法と比較して平均3.7倍の高速化を示す量子回路マッピングアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-24T14:21:41Z)
• A Quantum-Classical Collaborative Training Architecture Based on Quantum State Fidelity [50.387179833629254]
  我々は,コ・テンク (co-TenQu) と呼ばれる古典量子アーキテクチャを導入する。 Co-TenQuは古典的なディープニューラルネットワークを41.72%まで向上させる。 他の量子ベースの手法よりも1.9倍も優れており、70.59%少ない量子ビットを使用しながら、同様の精度を達成している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T14:09:41Z)
• Automated Quantum Oracle Synthesis with a Minimal Number of Qubits [0.6299766708197883]
  本稿では,2つの自動量子オラクル合成法を提案する。 1つのメソッドは最小数の量子ビットを使用し、もう1つのメソッドは関数のドメイン値を保存し、また全体の必要量子ビット数を最小化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-07T20:12:13Z)
• Ab Initio Transcorrelated Method enabling accurate Quantum Chemistry on near-term Quantum Hardware [0.0]
  現在のハードウェア制限は、ほとんどの量子アルゴリズムの直接的な実装を妨げる。 量子化学において、利用可能な量子ビットとゲート演算の限られた数は特に制限的である。 正確なトランスコリクス手法は, より浅い回路を実現するだけでなく, いわゆる基底集合極限への収束性も向上することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-03T15:24:22Z)
• Graph test of controllability in qubit arrays: A systematic way to determine the minimum number of external controls [62.997667081978825]
  我々は、ハミルトニアンのグラフ表現に基づいて、結合された量子ビットの配列の可制御性を決定する方法を示す。 複雑な量子ビット結合では、制御数を5から1に減らすことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-09T12:59:44Z)
• Assessing requirements to scale to practical quantum advantage [56.22441723982983]
  大規模量子アプリケーションに必要なリソースを推定するために,スタックの層を抽象化し,量子リソース推定のためのフレームワークを開発する。 3つのスケールされた量子アプリケーションを評価し、実用的な量子優位性を達成するために数十万から数百万の物理量子ビットが必要であることを発見した。 私たちの研究の目標は、より広範なコミュニティがスタック全体の設計選択を探索できるようにすることで、実用的な量子的優位性に向けた進歩を加速することにあります。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-14T18:50:27Z)
• Oblivious Quantum Computation and Delegated Multiparty Quantum Computation [61.12008553173672]
  本稿では、入力量子ビットの秘密性と量子ゲートを識別するプログラムを必要とする新しい計算量子計算法を提案する。 本稿では,この課題に対する2サーバプロトコルを提案する。 また,従来の通信のみを用いて,複数のユーザがサーバにマルチパーティ量子計算を依頼する多パーティ量子計算についても論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-02T09:01:33Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Deterministic correction of qubit loss [48.43720700248091]
  量子ビットの損失は、大規模かつフォールトトレラントな量子情報プロセッサに対する根本的な障害の1つである。 トポロジカル曲面符号の最小インスタンスに対して、量子ビット損失検出と補正の完全なサイクルの実装を実験的に実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-21T19:48:53Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。