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本研究では、フォールトトレラントな計測に基づく量子計算（MBQC）アーキテクチャを構築する方法を紹介し、様々な種類のネットワーク上での性能を数値的に評価する。このようなパラダイムの応用として、分散量子計算が考えられる。分散量子計算では、別々の計算ノードがエンタングルメントを通じて、耐故障計算を行う。我々は、回路レベルとネットワークノイズの両方に対する耐性を調べるために、効率的なスタビライザーシミュレータを用いてアーキテクチャのエラーしきい値を測定する。モノリシック（すなわち非分散）実装と分散実装の両方において、ダイヤモンド格子に基づくアーキテクチャが従来のキュービック格子を凌駕する可能性があることを示す。さらに、非立方体格子の高い消去しきい値は、分散実装においてさらに利用される可能性がある。エラー復号化プロセスにおいて、エンタングルメントの成功率と消去エラーを交換することで、エンタングルメント蒸留により性能が向上するからである。これらの結果は、ネットワーク上でのフォールトトレラントな計測に基づく量子コンピュータの設計における格子形状の重要性を浮き彫りにし、ロバストでスケーラブルな分散量子コンピュータの構築の可能性を強調している。
http://arxiv.org/abs/2402.19323v1 (ar5iv, pdf)
Yves van Montfort, Sébastian de Bone, David Elkouss
2024/02/29
Summary (DeepL訳)
本研究では、フォールトトレラントな計測に基づく量子計算（MBQC）アーキテクチャを構築する方法を紹介し、様々な種類のネットワーク上での性能を数値的に評価する。このようなパラダイムの応用として、分散量子計算が考えられる。分散量子計算では、別々の計算ノードがエンタングルメントを通じて、耐故障計算を行う。我々は、回路レベルとネットワークノイズの両方に対する耐性を調べるために、効率的なスタビライザーシミュレータを用いてアーキテクチャのエラーしきい値を測定する。モノリシック（すなわち非分散）実装と分散実装の両方において、ダイヤモンド格子に基づくアーキテクチャが従来のキュービック格子を凌駕する可能性があることを示す。さらに、非立方体格子の高い消去しきい値は、分散実装においてさらに利用される可能性がある。エラー復号化プロセスにおいて、エンタングルメントの成功率と消去エラーを交換することで、エンタングルメント蒸留により性能が向上するからである。これらの結果は、ネットワーク上でのフォールトトレラントな計測に基づく量子コンピュータの設計における格子形状の重要性を浮き彫りにし、ロバストでスケーラブルな分散量子コンピュータの構築の可能性を強調している。
Links
http://arxiv.org/abs/2402.19323v1 (ar5iv, pdf)
Authors
Yves van Montfort, Sébastian de Bone, David Elkouss
Published
2024/02/29