利用多模存储器在177天内以13436个量子比特分解2048位RSA整数

我们分析了结合小型处理器与存储单元的量子计算机架构的性能。通过聚焦于整数分解，我们展示了与采用具有最近邻连接性的量子比特平面网格的标准架构相比，处理量子比特数量减少了数个数量级。这是通过利用时空复用存储器在处理步骤之间存储量子比特态来实现的。具体而言，对于$10^{-3}$的特征物理门错误率、1微秒的处理器周期时间，在假设阈值为0.75%、由13436个物理量子比特构成的处理器以及能够存储2800万个空间模式和45个时间模式、存储时间为2小时的存储器的条件下，分解2048位RSA整数可在177天内完成，使用3D规范色码。通过插入额外的纠错步骤，1秒的存储时间被证明已足够，代价是运行时间增加约23%。通过增加处理单元中的量子比特数量，可实现更短的运行时间（和存储时间）。我们建议利用超导量子比特构成的处理器与基于稀土离子掺杂固体中光子回波原理的复用存储器之间的微波接口来实现此种架构。