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量子计算 (QC) 在过去十年中发展迅速。随着超导量子比特 [1]、捕获离子量子比特 [2]、光子量子比特 [3]、量子点 [4] 和金刚石氮空位中心 [5] 等量子比特技术的进步,在量子计算机上实现量子算法已成为可能。这也使得量子计算能够应用于机器学习 [6]、金融 [7]、化学 [8]、网络安全 [9] 和先进制造 [10] 等各个领域。量子计算的一个潜在改变是量子随机存取存储器 (QRAM) 的增强,它已显示出为傅里叶变换 [11]、离散对数 [12] 和模式识别 [13]-[15] 等算法提供指数级加速的潜力。 QRAM 也是重要量子算法的关键要求,例如经典数据库的量子搜索 [16]、[17]、哈希和无爪函数的碰撞查找 [18] 以及列表中元素的不同性 [19]、[20]。除此之外,与振幅、角度和基嵌入 [21] 等简单方法相比,QRAM 还可以用作将经典数据加载到量子希尔伯特空间的重要存储元件。现有的 QRAM 文献未能总结 QRAM 的关键方面并以通俗易懂的语言进行解释,而这正是本文的目的。在 [22] 中,作者从容错的角度而非基本解释的角度讨论了各种 QRAM,例如 bucket-brigade QRAM、大宽度小深度 QRAM 和小宽度大深度 QRAM。[23] 概述了 QRAM 在现代 NISQ 系统中的实用性,但有时要完全理解它可能有点深奥。我们为对潜水感兴趣的读者提供简单易懂的 QRAM 评论
摘要 — 在当前的嘈杂中尺度量子 (NISQ) 量子计算时代,量子比特技术容易出现缺陷,从而导致各种错误,例如门错误、退相干/失相、测量错误、泄漏和串扰。这些错误对在 NISQ 设备中实现无错误计算提出了挑战。针对此问题提出的解决方案是量子纠错 (QEC),旨在通过三步过程纠正损坏的量子比特状态:(i) 检测:识别错误的存在,(ii) 解码:精确定位受影响量子比特的位置,以及 (iii) 校正:将故障量子比特恢复到其原始状态。QEC 是一个不断扩展的研究领域,涵盖了复杂的概念。在本文中,我们旨在全面回顾量子纠错的历史背景、现状和未来前景,以满足对量子物理及其相关数学概念不太熟悉的计算机科学家的需求。在本研究中,我们 (a) 解释 QEC 的基本原理并探索用于纠正量子比特错误的现有量子纠错码 (QECC),(b) 探索这些 QECC 在实施和纠错质量方面的实用性,以及 (c) 强调在当前 NISQ 计算机环境下实施 QEC 所面临的挑战。索引术语 — 量子纠错、量子计算、纠错码
内部。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1关于这本书。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.1愚蠢的假设。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.1本书中使用的图标。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.2超越书。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.2从这里去哪里。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.3
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