論文の概要: Realization of a Quantum Streaming Algorithm on Long-lived Trapped-ion Qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.03689v1
• Date: Wed, 05 Nov 2025 18:16:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.514976
• Title: Realization of a Quantum Streaming Algorithm on Long-lived Trapped-ion Qubits
• Title（参考訳）: 長寿命トラップイオン量子ビットにおける量子ストリーミングアルゴリズムの実現
• Authors: Pradeep Niroula, Shouvanik Chakrabarti, Steven Kordonowy, Niraj Kumar, Sivaprasad Omanakuttan, Michael A. Perlin, M. S. Allman, J. P. Campora III, Alex Chernoguzov, Samuel F. Cooper, Robert D. Delaney, Joan M. Dreiling, Brian Estey, Caroline Figgatt, Cameron Foltz, John P. Gaebler, Alex Hall, Ali A. Husain, Akhil Isanaka, Colin J. Kennedy, Nikhil Kotibhaskar, Ivaylo S. Madjarov, Michael Mills, Alistair R. Milne, Louis Narmour, Annie J. Park, Adam P. Reed, Kartik Singhal, Anthony Ransford, Justin G. Bohnet, Brian Neyenhuis, Rob Otter, Ruslan Shaydulin,
• Abstract要約: 本研究では,外部サーバと通信する長寿命キュービットを持つトラップオン量子コンピュータを用いたデータストリーミングモデルを実現する。 量子空間の優位性は、フォールトトレランスのオーバーヘッドにおいても持続することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.886955168147019
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Large classical datasets are often processed in the streaming model, with data arriving one item at a time. In this model, quantum algorithms have been shown to offer an unconditional exponential advantage in space. However, experimentally implementing such streaming algorithms requires qubits that remain coherent while interacting with an external data stream. In this work, we realize such a data-streaming model using Quantinuum Helios trapped-ion quantum computer with long-lived qubits that communicate with an external server. We implement a quantum pair sketch, which is the primitive underlying many quantum streaming algorithms, and use it to solve Hidden Matching, a problem known to exhibit a theoretical exponential quantum advantage in space. Furthermore, we compile the quantum streaming algorithm to fault-tolerant quantum architectures based on surface and bivariate bicycle codes and show that the quantum space advantage persists even with the overheads of fault-tolerance.
• Abstract（参考訳）: 大規模な古典的データセットは、しばしばストリーミングモデルで処理され、データが一度に1つのアイテムに到達する。 このモデルでは、量子アルゴリズムは空間において無条件指数的優位性を与えることが示されている。 しかし、このようなストリーミングアルゴリズムを実験的に実装するには、外部データストリームと相互作用しながら一貫性を保ったキュービットが必要である。 本研究では,Quantinuum Heliosトラップイオン量子コンピュータを用いて,外部サーバと通信する長寿命量子ビットを用いたデータストリーミングモデルを実現する。 我々は、多くの量子ストリーミングアルゴリズムの根底にあるプリミティブな量子ペアスケッチを実装し、空間における理論的な指数的量子優位性を示すことで知られているHidden Matchingを解くためにそれを利用する。 さらに, 表面および二変量自転車符号に基づく耐故障性量子アーキテクチャに量子ストリーミングアルゴリズムをコンパイルし, 耐故障性のオーバーヘッドを伴っても量子空間の優位性が持続することを示す。

関連論文リスト

• The curse of random quantum data [62.24825255497622]
  量子データのランドスケープにおける量子機械学習の性能を定量化する。 量子機械学習におけるトレーニング効率と一般化能力は、量子ビットの増加に伴い指数関数的に抑制される。 この結果は量子カーネル法と量子ニューラルネットワークの広帯域限界の両方に適用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-19T12:18:07Z)
• 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)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Qudits for decomposing multiqubit gates and realizing quantum algorithms [0.70224924046445]
  このコロキウムでは、量子アルゴリズムの効率的な実現に、マルチレベル量子系(quditsとしても知られる)がどのように使用できるかを示すいくつかのアイデアがレビューされている。 Colloquiumの焦点は、マルチキュービットゲートの分解を単純化するためのキューディットの活用と、単一キューディットで複数のキュービットを符号化することで量子情報を圧縮する技術である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-20T18:34:19Z)
• Practical limitations of quantum data propagation on noisy quantum processors [0.9362259192191963]
  このような量子アルゴリズムは、現在の量子プロセッサのノイズの性質のため、信頼性の高い結果を得るためには、エラー確率が非常に低いシングルビットと2キュービットのゲートを必要とする。 具体的には、変動パラメータの伝搬の相対誤差が量子ハードウェアのノイズの確率とどのようにスケールするかについて上限を与える。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-22T17:12:52Z)
• Limitations of Noisy Quantum Devices in Computational and Entangling Power [5.178527492542246]
  回路深さが$O(log n)$以上のノイズ量子デバイスは、いかなる量子アルゴリズムにも利点がないことを示す。 また、ノイズ量子デバイスが1次元および2次元の量子ビット接続の下で生成できる最大エンタングルメントについても検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-05T12:29:55Z)
• Quantum compression with classically simulatable circuits [0.5735035463793007]
  本稿では,量子情報を低次元表現に変換する進化的アルゴリズムを用いて,量子オートエンコーダを設計する戦略を提案する。 量子状態の異なる族を圧縮するアルゴリズムの初期応用を実証した。 このアプローチは、計算資源の少ない量子データの低表現を見つけるために古典論理を用いる可能性を開く。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-06T20:36:10Z)
• A Quantum Advantage for a Natural Streaming Problem [0.07614628596146598]
  古典グラフカウントにおける最も研究の進んだ問題の1つとして,1パスの量子ストリーミングアルゴリズムを提案する。 ほぼ28個のパラメタライズされた上境界と下限は、ストリーミングで知られている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-08T18:34:22Z)
• Imaginary Time Propagation on a Quantum Chip [50.591267188664666]
  想像時間における進化は、量子多体系の基底状態を見つけるための顕著な技術である。 本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間伝搬を実現するアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-24T12:48:00Z)
• Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
  53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。 演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z)
• Boundaries of quantum supremacy via random circuit sampling [69.16452769334367]
  Googleの最近の量子超越性実験は、量子コンピューティングがランダムな回路サンプリングという計算タスクを実行する遷移点を示している。 観測された量子ランタイムの利点の制約を、より多くの量子ビットとゲートで検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-05-05T20:11:53Z)

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。