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2नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी लंदन, डेवोन हाउस, सेंट कैथरीन डॉक्स, लंदन, E1W 1LP, यूनाइटेड किंगडम
3खौरी कॉलेज ऑफ कंप्यूटर साइंसेज, नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी, 440 हंटिंगटन एवेन्यू, 202 वेस्ट विलेज एच बोस्टन, एमए 02115, यूएसए
4एनआईसी, डेसी ज़ुथेन, प्लैटानेनली 6, 15738 ज़ुथेन, जर्मनी
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सार
ऑपरेटर नियंत्रणीयता एसयू (एन) में एक मनमानी एकात्मक को लागू करने की क्षमता को संदर्भित करती है और सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एक शर्त है। बाहरी नियंत्रणों की संख्या को कम करने के लिए क्वांटम उपकरणों के डिजाइन में नियंत्रणीयता परीक्षणों का उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, क्वैबिट की संख्या के साथ उनके संख्यात्मक प्रयास की घातीय स्केलिंग से उनका व्यावहारिक उपयोग बाधित होता है। यहां, हम एक पैरामीट्रिज्ड क्वांटम सर्किट के आधार पर एक हाइब्रिड क्वांटम-क्लासिकल एल्गोरिदम तैयार करते हैं। हम दिखाते हैं कि नियंत्रणीयता स्वतंत्र मापदंडों की संख्या से जुड़ी हुई है, जिसे आयामी अभिव्यक्ति विश्लेषण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। हम निकटतम-पड़ोसी कपलिंग और स्थानीय नियंत्रणों के साथ सरणी को क्वैबिट करने के लिए एल्गोरिदम के अनुप्रयोग का उदाहरण देते हैं। हमारा काम क्वांटम चिप्स के संसाधन-कुशल डिजाइन के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण प्रदान करता है।
लोकप्रिय सारांश
यहां हम एक हाइब्रिड क्वांटम-शास्त्रीय परीक्षण प्रस्तुत करते हैं जो क्वांटम डिवाइस पर माप और शास्त्रीय गणनाओं को जोड़ता है। हमारा एल्गोरिदम पैरामीट्रिक क्वांटम सर्किट की अवधारणा पर आधारित है, जो बूलियन सर्किट का क्वांटम समकक्ष है जहां कुछ लॉजिक गेट विभिन्न मापदंडों पर निर्भर करते हैं। हम सर्किट में उन सभी मापदंडों की पहचान करने के लिए आयामी अभिव्यक्ति विश्लेषण का लाभ उठाते हैं जो अनावश्यक हैं और जिन्हें हटाया जा सकता है। हम दिखाते हैं कि, किसी भी क्वबिट सरणी के लिए, एक पैरामीट्रिक क्वांटम सर्किट को इस तरह परिभाषित किया जा सकता है कि स्वतंत्र मापदंडों की संख्या मूल क्वांटम सिस्टम की नियंत्रणीयता को दर्शाती है।
हमें उम्मीद है कि यह परीक्षण इन सर्किटों का अध्ययन करने और नियंत्रणीय क्वांटम उपकरणों को डिजाइन करने के लिए एक उपयोगी उपकरण प्रदान करेगा जिन्हें बड़े आयामों तक बढ़ाया जा सकता है।
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