고전적 통신을 사용한 분산 양자 컴퓨팅
저는 분산 양자 컴퓨팅 분야에 관심이 있습니다. 즉, 더 큰 장치가 필요한 작업을 수행하기 위해 협력하기 위해 여러 개의 작은 양자 장치 / 회로를 사용하는 것입니다 (대형 / 소형은 장치에있는 총 큐 비트 수를 나타냄). ).
저는 그런 패러다임을 활용하면 해결할 수있는 단순하고 추상적 인 문제를 찾고 있습니다. 더 구체적으로 말하자면, 이러한 장치간에 얽힌 상태를 공유하는 것이 이러한 유형의 문제에서 필수인지, 아니면 각 장치가 다른 장치와 독립적으로 일부 양자 계산을 수행하는 방식으로 세분화 될 수있는 작업이 있는지 궁금합니다. 그들은 모두 고전적인 의사 소통을 사용하여 부분적인 결과를 공유합니다.
누구든지 주제에 대한 기사를 알고 있습니까? 감사!
답변
분산 양자 컴퓨팅을위한 가능한 방법 중 하나는 원격 양자 얽힘입니다. Mihir Pant 및 다른 사람들은 네트워크에서 여러 경로의 다양성을 활용하여 한 쌍의 사용자가 양자 중계기의 선형 체인에서 얽힘 속도를 크게 높일 수있는 양자 "반복"노드 용 프로토콜을 개발하기위한 제안을했습니다. . 그들은 개별 얽힘 흐름을 지원하는 리피터 시간 공유를 통해 가능한 속도를 훨씬 초과 할 수있는 속도로 여러 사용자 쌍이 동시에 얽힘을 생성 할 수있는 양자 중계기 프로토콜을 개발하려고합니다. 이 접근법에 대한 자세한 내용은 Nature가 발표 한 다음 연구 기사 에서 확인하십시오 .
분산 양자 컴퓨팅 및 양자 인터넷에 Quantum Interconnect를 사용 하는 방법 에 대해 arxiv 에 게시 된 논문이 있습니다 . 이것은 양자 인터넷의 실현을 위해 필요한 분산 양자 컴퓨팅 모듈을 모은 것입니다. 양자 상호 연결 (QuIC)은 두 개의 지정된 물리적 자유도 (물질, 전자기 등) 사이에서 양자 상태를 전송할 수있게 해주는 장치 또는 프로세스이며,보다 광범위하게는 양자 시스템을 고전적인 시스템과 연결합니다. QuIC 구성 요소의 세부 사항을보기 위해이 문서를 탐색 할 수 있다면 좋을 것입니다.
두 가지 다른 분포 체계를 가진 분산 양자 위상 추정 알고리즘의 사용에 대한 또 다른 최근 연구가 있습니다. ResearchGate 및 EuropePMC 에서 공유 된이 문서의 요약을 확인하십시오 .
양자 컴퓨팅의 주요 매력은 기존 컴퓨터보다 더 빠르게 일부 작업을 수행 할 수 있다는 것입니다. 이것은 얽힘, 위상 간섭 등과 같은 고유 한 양자 현상에 의존합니다.이를 위해서는 양자 메모리의 모든 큐 비트가 서로 "대화"할 수 있어야합니다. 큐 비트의 하위 집합이 물리적으로 분리되어 있고 클래식 채널을 통해서만 연결되는 경우 고유 한 하위 집합의 큐 비트가 얽힐 수 없기 때문에이 속성이 손실됩니다.
이것을 보는 또 다른 방법은 $N$ 작은 양자 컴퓨터라면 기껏해야 $N$그 컴퓨터 중 하나의 작업 시간. 따라서이 모델은 하나의 작은 양자 컴퓨터가 달성 할 수있는 것보다 선형적인 개선 이상의 것을 허용하지 않습니다. 선형 속도 향상보다 우수한 양자 알고리즘 (예 : Grover 또는 Shor)은이 모델에서 구현할 수 없습니다.