量子算法的热力学优化：量子比特寄存器的即时擦除
量子物理
2022-12-23 v2
摘要
我们考虑量子计算中的两个瓶颈：有限的内存大小和由散热引起的噪声。为了同时优化这两者，我们研究了对于给定算法不再需要的量子寄存器的“即时擦除”：释放不再有用的辅助量子比特将有助于计算的并行化。我们应用关于纠缠量子寄存器朗道尔擦除的结果，研究了这些场景下擦除的最小热力学成本。对于解决阿贝尔隐藏子群问题的一类算法，我们找到了最优的即时擦除协议。我们得出结论，存在一种权衡：如果我们对一个问题有足够的先验信息来构建高效的即时擦除，我们可以利用它来简化算法，从而在最初运行计算时就需要更少的量子比特。我们为这两种方法提供了明确的协议。
引用
@article{arxiv.2112.04402,
title = {Thermodynamic optimization of quantum algorithms: On-the-go erasure of qubit registers},
author = {Florian Meier and Lídia del Rio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.04402},
year = {2022}
}
备注
10+9 pages, 12 figures