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机构名称：
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我们研究硬件规格如何影响最终运行时间和在容错机制下实现量子优势所需的物理量子比特数。在特定时间范围内，不同量子硬件设计的代码周期时间和可实现的物理量子比特数可能会相差几个数量级。我们从对应于特定化学应用的量子优势的逻辑资源需求开始，模拟 FeMoco 分子，并探索使用额外量子比特可以在多大程度上缓解代码周期变慢的问题。我们表明，在某些情况下，只要有足够的物理量子比特，代码周期时间明显变慢的架构仍然能够达到理想的运行时间。我们利用了之前在纠错表面码领域考虑过的各种空间和时间优化策略。具体来说，我们比较了两种不同的并行化方法，即表面代码单元游戏和 AutoCCZ 工厂，这两种方法都可以逐步加快计算速度，直到达到反应限制率。最后，我们计算了在可用且真正构成威胁的很短时间内破解比特币网络中 256 位椭圆曲线密钥加密所需的物理量子比特数。使用表面代码在一小时内破解加密需要大约 3.17 亿个物理量子比特，代码周期为 1 µs ，反应时间为 10 µs ，物理门误差为 10 − 3 。而要在一天内破解加密，则需要 1300 万个物理量子比特。
arXiv:2108.12371v2 [quant-ph] 2021 年 9 月 21 日
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