文献

J-GLOBAL ID：201902261614710617   整理番号：19A1174856

モジュール化によるトポロジカル量子回路の圧縮

Compaction of Topological Quantum Circuits by Modularization

著者 (2件)： ASAI Kota (Graduate School of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University) ,  YAMASHITA Shigeru (College of Information Science and Engineering, Ritsumeikan University)
資料名： IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web)  (IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (Web))
巻： E102.A  号： 4  ページ： 624-632(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： U0466A  ISSN： 1745-1337  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： トポロジカル量子回路は,トポロジカル量子計算のための表現モデルであり,最近,3Dクラスタ状態を用いることにより,有望なフォールトトレラント量子計算モデルとして注目されている。トポロジカル量子回路を「ループ」の集合とみなすことができ,変換がある条件を満たすならば,回路の機能を変えることなくループのトポロジーを変換することができる。したがって,トポロジーを変換することにより,トポロジカル量子回路を最適化する多くの研究が提案されている。トポロジカル量子回路を最適化するための研究に2つの方向がある。第一の研究グループは,すでに最適化されたサブ回路に対応する3D空間において,「部品」をどのように配置するかを考慮したいわゆる配置と配線問題を考える。第二の研究グループは,上記の第一研究グループにおいて1つの部品として扱われる比較的小さい回路におけるループの構造と位置を最適化する方法に焦点を合わせる。本論文は,第二の研究グループのために新しいアイデアを提案した。著者らのアイデアは,ループが交差する情報から導出されるモジュールに対する配置と配線問題としてのトポロジカル変換を考えることである。このような定式化を用いることにより,配置と配線問題に対する技術を用いることができ最適化された解を得ることに成功した。実験によって,この方法が,PaetznickとFowlerによる方法よりはるかに多くのコストを減らすことができることを確認した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： フォールトトレランス ,  *量子計算 ,  三次元 ,  量子情報 ,  *回路 ,  改変 ,  圧縮 ,  ループ ,  変換 ,  *最適化 ,  配置問題 ,  配線 ,  定式化 ,  シミュレーテッドアニーリング ,  原価低減
準シソーラス用語： キュービット ,  クラスター状態 ,  *トポロジカル量子計算 ,  モジュール化 ,  *回路最適化 ,  *量子回路

著者キーワード (4件)： トポロジカル量子計算 ,  キュービットレイアウト ,  回路最適化 ,  シミュレーテッドアニーリング

分類 (2件)： その他の計算機  (JC06020B) ,  量子力学一般  (BA06010C)

引用文献 (12件)：

• [1] M.H. Freedman, A. Kitaev, M.J. Larsen, and Z. Wang, “Topological quantum computation,” Bull. Am. Math. Soc., vol.40, no.1, pp.31-38, 2003. 10.1090/s0273-0979-02-00964-3
• [2] A.G. Fowler and K. Goyal, “Topological cluster state quantum computing,” Quantum Info. Comput., vol.9, no.9, pp.721-738, Sept. 2009.
• [3] S.J. Devitt, A.M. Stephens, W.J. Munro, and K. Nemoto, “Requirements for fault-tolerant factoring on an atom-optics quantum computer,” Nature Communications, vol.4, p.2524, 2013. 10.1038/ncomms3524
• [4] K. Fujii, “Quantum computation with topological codes: From qubit to topological fault-tolerance,” arXiv:quant-ph/1504.01444, 2015.
• [5] R. Raussendorf, J. Harrington, and K. Goyal, “Topological fault-tolerance in cluster state quantum computation,” New J. Phys., vol.9, no.6, p.199, 2007. 10.1088/1367-2630/9/6/199

タイトルに関連する用語 (2件)： モジュール ,  量子回路