論文の概要: Experimental demonstration of the Quantum Fourier Transform on up to 100 qubits using a convolutional compilation strategy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.05435v1
• Date: Wed, 05 Aug 2026 22:06:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-07 15:25:20.792236
• Title: Experimental demonstration of the Quantum Fourier Transform on up to 100 qubits using a convolutional compilation strategy
• Title（参考訳）: 畳み込みコンパイル戦略を用いた最大100量子ビット量子フーリエ変換の実験的検討
• Abstract要約: 本稿では,線形近接量子ビットトポロジー(LNN)に基づく量子フーリエ変換(QFT)の構成的コンパイル戦略について,実験的に検証する。 プロセスの忠実度は50キュービットで11.4%、80キュービットで1.8%である。 これらの結果は、これまでの量子コンピューティングハードウェア上で実証された最大の実験的なQFTを構成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present and experimentally validate the `Convolutional QFT': a constructive compilation strategy for the Quantum Fourier Transform (QFT) subroutine on a linear nearest neighbor (LNN) qubit topology. We first introduce a novel strategy that compiles the $n$-qubit QFT onto an LNN topology using only $n^2 - n$ $CX$ gates, matching requirements of a direct compilation on an all-to-all architecture. We then derive the convolutional variant used in our experiments, which requires an additional two $CX$ gates in total, and is realized via a compact, translation-invariant kernel circuit gadget that traverses a quantum register. We demonstrate the power of the convolutional compilation strategy on the IBM Quantum Platform by executing QFT benchmarking circuits. We measure a process fidelity of 11.4% at 50 qubits, and 1.8% at 80 qubits. The correct output state remains clearly distinguishable above background noise up to 100 qubits. These results constitute the largest experimental QFT demonstrated on any quantum computing hardware to date.
• Abstract（参考訳）: 量子フーリエ変換(QFT)サブルーチンの構成的コンパイル戦略である「畳み込みQFT(Convolutional QFT)」を線形近接量子ビットトポロジー(LNN)上に提案し,実験的に検証した。 我々はまず,$n^2 - n$$CX$ gatesのみを使用して,$n$-qubit QFTをLNNトポロジにコンパイルする新しい戦略を導入する。 次に、我々の実験で使用される畳み込み変種を導出し、合計で2ドルのCX$ゲートを必要とし、量子レジスタをトラバースするコンパクトな変換不変のカーネル回路ガジェットによって実現される。 我々は、QFTベンチマーク回路を実行することで、IBM量子プラットフォーム上での畳み込みコンパイル戦略のパワーを実証する。 プロセスの忠実度は50キュービットで11.4%、80キュービットで1.8%である。 正しい出力状態は、最大100キュービットまでのバックグラウンドノイズよりも明確に区別可能である。 これらの結果は、これまでの量子コンピューティングハードウェア上で実証された最大の実験的なQFTを構成する。

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