有向グラフ上の2準位量子Walker II:qRAMへの応用【JST・京大機械翻訳】

Asaka Ryo; Sakai Kazumitsu; Yahagi Ryoko

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202213422212190 整理番号：22P0333997

有向グラフ上の2準位量子Walker II:qRAMへの応用【JST・京大機械翻訳】

Two-level Quantum Walkers on Directed Graphs II: An Application to qRAM

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発行年： 2022年04月19日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年12月13日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

これは一連の2番目の論文である。最初の論文で定式化された2つの内部状態(arXiv:2112.0819)を有する多粒子連続時間量子ウォークを用いて,量子ランダムアクセスメモリ(qRAM)を物理的に実装した。アドレス情報によるデータは,量子ウォーカーに符号化されたデュアルレールである。ウォーカーは完全バイナリツリーを通過し,指定メモリセルにアクセスし,セルに蓄積されたデータをコピーする。各ノードに割り当てられたラウンドアバウトゲートは,歩行器の内部状態に依存して,親ノードから2つの子供ノードの1つにウォーカーを動かすルータとして機能する。この過程において,アドレス情報を内部状態に順次符号化し,ウォーカーがターゲットセルに適切に送られるようにした。2 ̄nm量子ビットデータを処理する現在のqRAMは,深さO(nlog(n+m))の量子回路に実装され,O(n+m)量子ビット資源を必要とする。これは,処理のためのO(n ̄2+nm)ステップとO(2 ̄n+m)量子ビット資源を必要とする従来のバケット-ブリガデqRAMより効率的である。さらに,ウォーカーはバイナリツリー上の任意のデバイスともつれないので,コヒーレンスを維持するコストを低減できた。特に,バイナリツリーを通して単に量子ウォーカーを通過することによって,データを量子重合せ状態で自動的に抽出することができた。換言すれば,時間依存性制御は必要でない。【JST・京大機械翻訳】

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半導体集積回路

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