1QUANTUM, Viện Vật lý, Đại học Johannes Gutenberg, Staudingerweg 7, 55128 Mainz, Đức
2Institut Quantique và Département de génie électrique et de génie informatique, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec, J1K 2R1, Canada
Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.
Tóm tắt
Một cách tiếp cận đầy hứa hẹn để mở rộng quy mô nền tảng máy tính lượng tử ion bị bẫy là bằng cách lưu trữ nhiều bộ qubit ion bị bẫy ('tinh thể ion') trong các bẫy vi mạch được phân đoạn và kết nối chúng thông qua chuyển động vật lý của các ion ('chuyển động'). Để hiện thực hóa các mạch lượng tử có độ phức tạp vừa phải, việc thiết kế các nhiệm vụ qubit phù hợp và lịch trình chuyển đổi đòi hỏi phải tự động hóa. Ở đây, chúng tôi mô tả và kiểm tra các thuật toán giải quyết chính xác các nhiệm vụ này. Chúng tôi mô tả một thuật toán để tạo lịch trình vận chuyển hoàn toàn tự động, tuân thủ các ràng buộc do cấu trúc bẫy nhất định áp đặt. Hơn nữa, chúng tôi giới thiệu các phương pháp khác nhau để gán qubit ban đầu và so sánh các phương pháp này cho mạch ngẫu nhiên (lên đến 20 qubit) và mạch giống biến đổi Fourier lượng tử, cũng như các cổng Toffoli tổng quát lên đến 40 qubit mỗi cái. Chúng tôi thấy rằng đối với các mạch lượng tử có cấu trúc cố định, các thuật toán gán nâng cao có thể giúp giảm chi phí chuyển mạch.
► Dữ liệu BibTeX
► Tài liệu tham khảo
[1] J. Kỹ năng trước. “Điện toán lượng tử trong kỷ nguyên NISQ và hơn thế nữa”. Lượng tử 2, 79 (2018).
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79
[2] C. Figgatt, A. Ostrander, NM Linke, KA Landsman, D. Zhu, D. Maslov và C. Monroe. “Các hoạt động vướng víu song song trên máy tính lượng tử bẫy ion đa năng”. Thiên nhiên 572, 368–372 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1427-5
[3] P. Schindler, D. Nigg, T. Monz, JT Barreiro, E. Martinez, SX Wang, S. Quint, MF Brandl, V. Nebendahl, CF Roos, M. Chwalla, M. Hennrich và R. Blatt. “Một bộ xử lý thông tin lượng tử với các ion bị bẫy”. Tạp chí Vật lý mới số 15, 123012 (2013).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/12/123012
[4] D. Kielpinski, C. Monroe và DJ Wineland. “Kiến trúc cho máy tính lượng tử bẫy ion quy mô lớn”. Bản chất 417, 709–711 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên00784
[5] V. Kaushal, B. Lekitsch, A. Stahl, J. Hilder, D. Pijn, C. Schmiegelow, A. Bermudez, M. Müller, F. Schmidt-Kaler và U. Poschinger. “Xử lý thông tin lượng tử ion bị bẫy dựa trên con thoi”. Khoa học lượng tử AVS 2, 014101 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1116 / 1.5126186
[6] JM Pino, JM Dreiling, C. Figgatt, JP Gaebler, SA Moses, MS Allman, CH Baldwin, M. Foss-Feig, D. Hayes, K. Mayer, C. Ryan-Anderson và B. Neyenhuis. “Trình diễn kiến trúc máy tính CCD lượng tử ion bị bẫy”. Bản chất 592, 209–213 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03318-4
[7] J. Hilder, D. Pijn, O. Onishchenko, A. Stahl, M. Orth, B. Lekitsch, A. Rodriguez-Blanco, M. Müller, F. Schmidt-Kaler và UG Poschinger. “Chỉ số chẵn lẻ chịu lỗi trên máy tính lượng tử bẫy ion dựa trên con thoi”. vật lý. Lm X 12, 011032 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.12.011032
[8] F. Kreppel, C. Melzer, J. Wagner, J. Hilder, U. Poschinger, F. Schmidt-Kaler và A. Brinkmann. “Trình biên dịch mạch lượng tử cho máy tính lượng tử ion bẫy dựa trên cơ chế chuyển động con thoi” (2022).
[9] Tobias Schmale, Bence Temesi, Alakesh Baishya, Nicolas Pulido-Mateo, Ludwig Krinner, Timko Dubielzig, Christian Ospelkaus, Hendrik Weimer và Daniel Borcherding. “Các giai đoạn biên dịch phụ trợ cho máy tính lượng tử bẫy ion”. Vào năm 2022 Hội nghị quốc tế của IEEE về Phần mềm lượng tử (QSW). Trang 32–37. (2022).
https:///doi.org/10.1109/QSW55613.2022.00020
[10] M. Webber, S. Herbert, S. Weidt và WK Hensinger. “Định tuyến qubit hiệu quả cho máy tính lượng tử ion bị bẫy được kết nối toàn cầu”. Công nghệ lượng tử nâng cao 3, 2000027 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qute.202000027
[11] Abdullah Ash Saki, Rasit Onur Topaloglu và Swaroop Ghosh. “Ngăn chặn tàu con thoi: Biên dịch hiệu quả cho máy tính lượng tử ion bị bẫy đa bẫy”. Hội nghị & Triển lãm Thiết kế, Tự động hóa & Thử nghiệm tại Châu Âu năm 2022 (DATE). Trang 322–327. (2022).
https: / / doi.org/ 10.23919 / DATE54114.2022.9774619
[12] Xin-Chuan Wu, Dripto M. Debroy, Yongshan Ding, Jonathan M. Baker, Yury Alexeev, Kenneth R. Brown và Frederic T. Chong. “Nghiêng: Đạt được độ trung thực cao hơn trên kiến trúc điện toán lượng tử băng tuyến tính ion bẫy”. Vào năm 2021, Hội nghị chuyên đề quốc tế của IEEE về Kiến trúc máy tính hiệu năng cao (HPCA). Trang 153–166. (2021).
https:///doi.org/10.1109/HPCA51647.2021.00023
[13] A. Walther, F. Ziesel, T. Ruster, ST Dawkins, K. Ott, M. Hettrich, K. Singer, F. Schmidt-Kaler và UG Poschinger. “Kiểm soát sự vận chuyển nhanh của các ion bị bẫy lạnh”. Vật lý. Linh mục Lett. 109, 080501 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevlett.109.080501
[14] R. Bowler, J. Gaebler, Y. Lin, TR Tan, D. Hanneke, JD Jost, JP Home, D. Leibfried và DJ Wineland. “Vận chuyển và tách ion của bệnh nhân tiểu đường mạch lạc trong một mảng bẫy đa vùng”. Vật lý. Linh mục Lett. 109, 080502 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.080502
[15] T. Ruster, C. Warschburger, H. Kaufmann, CT Schmiegelow, A. Walther, M. Hettrich, A. Pfister, V. Kaushal, F. Schmidt-Kaler và UG Poschinger. “Thực nghiệm khả năng tách ion nhanh trong bẫy Paul phân đoạn”. Vật lý. Mục sư A 90, 033410 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.033410
[16] H. Kaufmann, T. Ruster, CT Schmiegelow, F. Schmidt-Kaler và UG Poschinger. “Động lực học và điều khiển quá trình phân tách tinh thể ion nhanh trong bẫy Paul phân đoạn”. Tạp chí Vật lý mới số 16, 073012 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/7/073012
[17] H. Kaufmann, T. Ruster, CT Schmiegelow, MA Luda, V. Kaushal, J. Schulz, D. von Lindenfels, F. Schmidt-Kaler, và UG Poschinger. “Trao đổi ion nhanh chóng để xử lý thông tin lượng tử”. Thể chất. Phiên bản A 95, 052319 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physreva.95.052319
[18] D. Maslov, SM Falconer và M. Mosca. “Vị trí mạch lượng tử”. Giao dịch của IEEE về thiết kế hệ thống và mạch tích hợp có sự hỗ trợ của máy tính 27, 752–763 (2008).
https:///doi.org/10.1109/tcad.2008.917562
[19] T. Parr. “Tài liệu tham khảo antlr 4 dứt khoát”. Kệ sách thực dụng. (2013). Ấn bản lần 2.
[20] Công ty TNHH Điện toán Riverbank. “PyQt5” (2020).
[21] AW Cross, LS Bishop, JA Smolin và JM Gambetta. “Ngôn ngữ lắp ráp lượng tử mở” (2017).
[22] A. Kelly. “Ngữ pháp OPENQASM 2.0” (2018).
[23] MA Nielsen và IL Chuang. “Tính toán lượng tử và thông tin lượng tử: Phiên bản kỷ niệm 10 năm”. Nhà xuất bản Đại học Cambridge. (2011). Phiên bản thứ 10.
https: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511976667
[24] D. Thợ đồng. “Một phép biến đổi Fourier gần đúng hữu ích trong phân tích lượng tử”. Tường trình kỹ thuật. Phòng nghiên cứu của IBM (2002).
https: / / doi.org/ 10.48550 / ARXIV.QUANT-PH / 0201067
[25] A. Shafaei, M. Saeedi và M. Pedram. “Tối ưu hóa các mạch lượng tử cho khoảng cách tương tác trong các kiến trúc lân cận tuyến tính gần nhất”. Hội nghị tự động hóa thiết kế ACM/EDAC/IEEE (DAC) lần thứ 2013 năm 50 Trang 1–6. (2013).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2463209.2488785
Trích dẫn
[1] Fabian Kreppel, Christian Melzer, Diego Olvera Millán, Janis Wagner, Janine Hilder, Ulrich Poschinger, Ferdinand Schmidt-Kaler và André Brinkmann, “Trình biên dịch mạch lượng tử cho máy tính lượng tử bẫy ion dựa trên chuyển động”, arXiv: 2207.01964, (2022).
Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2023 / 11-10 02:50:52). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.
On Dịch vụ trích dẫn của Crossref không có dữ liệu về các công việc trích dẫn được tìm thấy (lần thử cuối cùng 2023 / 11-10 02:50:50).
Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-08-1175/
- :là
- :không phải
- ][P
- $ LÊN
- 1
- 10
- 10th
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 16
- 17
- 19
- 20
- 2008
- 2011
- 2012
- 2013
- 2014
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 22
- 23
- 24
- 25
- 27
- 40
- 50
- 7
- 8
- 9
- a
- ở trên
- TÓM TẮT
- truy cập
- đạt được
- địa chỉ
- tiên tiến
- đảng phái
- thuật toán
- thuật toán
- Tất cả
- Đã
- an
- và
- Kỷ niệm
- phương pháp tiếp cận
- gần đúng
- kiến trúc
- LÀ
- Mảng
- AS
- hợp ngữ
- nỗ lực
- tác giả
- tác giả
- Tự động
- Tự động hóa
- bánh mì
- BE
- Ngoài
- Nghỉ giải lao
- nâu
- by
- cambridge
- CAN
- CCD
- chong
- lạnh
- bình luận
- Dân chúng
- so sánh
- hoàn thành
- phức tạp
- tính toán
- máy tính
- máy tính
- máy tính
- Hội nghị
- kết nối
- khó khăn
- chứa
- điều khiển
- quyền tác giả
- Vượt qua
- Pha lê
- Daniel
- dữ liệu
- Ngày
- dứt khoát
- mô tả
- Thiết kế
- Diego
- khác nhau
- thảo luận
- khoảng cách
- Phòng
- e
- E&T
- mỗi
- phiên bản
- hiệu quả
- Kỷ nguyên
- Châu Âu
- chính xác
- triển lam
- bao thanh toán
- NHANH
- lòng trung thành
- Tìm kiếm
- cố định
- Trong
- tìm thấy
- từ
- đầy đủ
- Hơn nữa
- Gates
- thế hệ
- được
- Toàn cầu
- ngữ pháp
- Gutenberg
- harvard
- tại đây
- hiệu suất cao
- cao hơn
- người
- Trang Chủ
- HTTPS
- i
- IBM
- IEEE
- Áp đặt
- in
- thông tin
- ban đầu
- Viện
- tổ chức
- tích hợp
- tương tác
- thú vị
- Quốc Tế
- giới thiệu
- JavaScript
- jonathan
- tạp chí
- kenneth
- Ngôn ngữ
- quy mô lớn
- Họ
- Rời bỏ
- Giấy phép
- Hạn chế
- lin
- Danh sách
- Có thể..
- phương pháp
- tháng
- phong trào
- nhiều
- Thiên nhiên
- Mới
- Nicolas
- Không
- Tháng mười một
- of
- on
- mở
- Hoạt động
- or
- nguyên
- trang
- Giấy
- tính chẵn lẻ
- paul
- vật lý
- Vật lý
- vị trí
- Nền tảng
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- thực dụng
- nhấn
- xử lý
- Bộ xử lý
- hứa hẹn
- cho
- công bố
- nhà xuất bản
- nhà xuất bản
- Quantum
- Máy tính lượng tử
- máy tính lượng tử
- Tính toán lượng tử
- thông tin lượng tử
- phần mềm lượng tử
- qubit
- qubit
- NHANH
- R
- ngẫu nhiên
- hiện thực hóa
- nhận ra
- giảm
- tài liệu tham khảo
- tài liệu tham khảo
- vẫn còn
- báo cáo
- yêu cầu
- nghiên cứu
- định tuyến
- s
- Khoa học
- phục vụ
- bộ
- ca sĩ
- Phần mềm
- lưu trữ
- cấu trúc
- Thành công
- như vậy
- phù hợp
- trao đổi
- Hội nghị chuyên đề
- hệ thống
- nhiệm vụ
- Kỹ thuật
- Công nghệ
- thử nghiệm
- việc này
- Sản phẩm
- cung cấp their dịch
- Kia là
- điều này
- Yêu sách
- đến
- Giao dịch
- Chuyển đổi
- vận chuyển
- bẫy
- Dưới
- phổ cập
- trường đại học
- cập nhật
- URL
- thông qua
- khối lượng
- của
- W
- muốn
- là
- we
- cái nào
- với
- công trinh
- wu
- X
- năm
- zephyrnet