TITAN：一种分布式大规模阱离子 NISQ 计算机
量子物理
2024-02-20 v1 新兴技术
摘要
阱离子（Trapped-Ion，TI）技术为无噪声中间规模量子（NISQ）计算带来了突破的潜力。TI 量子比特具有更长的保真时间和高门精度，使其成为大规模 NISQ 计算机的理想候选。构建此类计算机需要分布式架构，通过量子电荷耦合器件（QCCDs）中的量子物质链路和光子开关进行连接。然而，当前的分布式 TI NISQ 计算机面临硬件和系统挑战。通过光子开关跨越量子比特会引入显著的延迟，而现有编译器由于缺乏对互连拓扑的了解，生成的映射方案往往次优。在本文中，我们引入 TITAN——一种大规模分布式 TI NISQ 计算机，其采用创新的光子互连设计以降低纠缠延迟，并通过一种高级分区和映射算法来优化物质链路通信。我们的评估表明，与现有系统相比，TITAN 在量子应用性能上提升了 56.6%，在保真度上提升了 19.7%。
引用
@article{arxiv.2402.11021,
title = {TITAN: A Distributed Large-Scale Trapped-Ion NISQ Computer},
author = {Cheng Chu and Zhenxiao Fu and Yilun Xu and Gang Huang and Hausi Muller and Fan Chen and Lei Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.11021},
year = {2024}
}