使用冗余修复提高桶队列量子随机存取存储器的良率

量子随机存取存储器（qRAM）是运行基于神谕的量子算法必不可少的计算元件。qRAM利用量子叠加同时访问存储在存储单元中的所有数据，保证了量子算法的优越性能。qRAM存储单元由通过量子纠错技术编码的逻辑量子比特组成，以抵御各种量子噪声。除了量子噪声，基于硅技术的低工艺节点可能增加量子比特密度并引入缺陷量子比特。由于qRAM包含大量量子比特，缺陷量子比特会降低其良率；这些量子比特必须使用量子纠错方案处理。然而，量子纠错方案需要大量物理量子比特，增加了资源开销。在本文中，为解决这一开销问题，我们提出了一种新颖的量子存储器架构，通过引入冗余量子比特来补偿缺陷量子比特。我们还通过改变理想制造错误率从0.5%到1%，针对qRAM中不同数量的逻辑量子比特，分析了所提出的量子存储器架构带来的良率提升。我们证明，对于包含1024个逻辑量子比特的qRAM，八个冗余逻辑量子比特使良率比未采用冗余修复方案的qRAM提高了95.92%。