技术论文

工具箱设计异构量子系统

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新技术论文题为“异构超导量子计算机的微体系结构”发表研究员:太平洋西北国家实验室,普林斯顿大学,芝加哥大学、罗格斯大学,麻省理工学院,布鲁克海文国家实验室,Infleqtion。

文摘:
“嘈杂的中间尺度量子计算(NISQ)近年来一直占据媒体头条,容错量子计算的长期愿景(FTQC)提供巨大的潜力尽管目前棘手的资源成本和量子纠错(QEC)开销。感兴趣的问题,FTQC需要数以百万计的物理量子比特相干周期长,高保真盖茨,和紧凑的尺寸超过经典系统。正如异构专业化提供了扩展的好处在经典计算中,同样是获得FTQC的兴趣。然而,系统使用硬件或软件元素的异质性FTQC系统仍然是一个严重的挑战由于广阔的设计空间和物理约束的变量。

本文满足的挑战使异构FTQC设计实际引入HetArch,工具箱设计异构的量子系统,用它来探索异构设计场景。使用分层的方法,我们先后量子算法分解成更小的操作(类似于经典应用内核),从而极大地简化了设计空间和权衡。专门研究超导系统,然后设计优化异构硬件由不同的超导设备、抽象物理约束到设计规则,使设备进行组装成标准细胞特定操作的优化。最后,我们提供了一个异构设计空间探索框架降低了模拟负担10 ^ 4倍或更多,让我们描述优化设计点。我们使用这些技术来设计超导量子纠缠蒸馏模块,纠错,和代码传送,错误率减少2.6 x 10.7 x 3.0 x相比齐次系统。”

找到这里的技术论文。2023年5月出版。

v1 arXiv: 2305.03243
萨拉•苏斯曼塞缪尔·斯坦,爱尔兰人Tomesh,查尔斯•Guinn Esin Tureci,索菲娅Fuhui林,汤唯,詹姆斯•Ang Srivatsan Chakram, Ang,玛格丽特•Martonosi弗雷德·t . Chong安德鲁·a·Houck艾萨克·l·壮族迈克尔·奥斯汀德马科



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