抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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古典的データを保存する量子ランダムアクセスメモリ(QRAM)-メモリは,多数の量子アルゴリズムの実現のために,重合せで実行することを可能にする。QRAMのナイーブな実装は,デコヒーレンスに対して高度に感受性であり,従ってスケーラブルでないが,バケットブラケードQRAMアーキテクチャ[Giovannettiら,Phys.Rev.Lett.100160501(2008)]は,メモリサイズと共に対数的にクエリスケーリングの忠実度で,雑音に対して高度に弾力性があると主張されてきた。しかし,事前解析において,この好ましいスケーリングは,複雑なノイズモデルの使用から直接追跡され,従って,実験的実装が実際には,購入したスケーリング利点を楽しめるかどうかの疑問を開いた。本研究では,完全普遍性におけるQRAMに対するデコヒーレンスの影響を調べた。主な結果は,任意の誤差チャネル(例えば,脱分極雑音とコヒーレント誤差を含む)に対して,この好ましい忠実度スケーリングが好ましいという証明である。著者らの証明は,メモリコンポーネント間の限られたエンタングルメントとして,このノイズレジリエンスの起源を同定し,また,ノイズレジリエンスを保存しながら,重要なアーキテクチャ単純化を行うことができることを明らかにした。雑音のあるQRAM回路の効率的なシミュレーションのための新しい古典的アルゴリズムを用いて,これらの結果を数値的に検証した。本知見は,QRAMが現実的に雑音のあるデバイスで既存のハードウェアで実装でき,高忠実度クエリが量子誤り訂正なしに可能であることを示した。さらに,著者らは,量子誤差補正を用いるとき,バケット-ブリガデアーキテクチャの利益が持続し,その中で,この方式が論理的エラーに対するハードウェア効率およびレジリエンスを改善することを示した。【JST・京大機械翻訳】
