লেখক: Almudena Carrera Vazquez Caroline Tornow Diego Ristè Stefan Woerner Maika Takita Daniel J. Egger বিমূর্ত কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের নিয়মাবলী দিয়ে তথ্য প্রক্রিয়া করে। বর্তমান কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার কোলাহলপূর্ণ, তথ্য অল্প সময়ের জন্য সংরক্ষণ করতে পারে এবং অল্প সংখ্যক কোয়ান্টাম বিট, অর্থাৎ কিউবিটগুলিতে সীমাবদ্ধ, যা সাধারণত একটি সমতল সংযোগে সাজানো থাকে । তবে, কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য হার্ডওয়্যার দ্বারা প্রদত্ত সমতল ল্যাটিসের চেয়ে বেশি সংযোগের প্রয়োজন হয়, যা একক কোয়ান্টাম প্রসেসিং ইউনিট (QPU) এর চেয়ে বেশি কিউবিট ব্যবহার করে। সম্প্রদায় শাস্ত্রীয় যোগাযোগ ব্যবহার করে QPU সংযোগের মাধ্যমে এই সীমাবদ্ধতাগুলি মোকাবেলা করার আশা করে, যা এখনও পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণিত হয়নি। এখানে আমরা ত্রুটি-প্রতিকারমূলক ডাইনামিক সার্কিট এবং সার্কিট কাটিংয়ের মাধ্যমে পরীক্ষামূলকভাবে ত্রুটি-প্রতিকারমূলক ডাইনামিক সার্কিট এবং পর্যায়ক্রমিক সংযোগের প্রয়োজন এমন কোয়ান্টাম স্টেট তৈরি করি, যা ১৪২ কিউবিট পর্যন্ত ব্যবহার করে এবং দুটি QPU-তে ১২৭ কিউবিট করে, যা শাস্ত্রীয় লিঙ্কের মাধ্যমে রিয়েল-টাইমে সংযুক্ত। একটি ডাইনামিক সার্কিটে, কোয়ান্টাম গেটগুলি মধ্য-সার্কিট পরিমাপের ফলাফলের দ্বারা শাস্ত্রীয়ভাবে নিয়ন্ত্রিত হতে পারে, কিউবিটগুলির সংহতি সময়ের একটি ভগ্নাংশের মধ্যে। আমাদের রিয়েল-টাইম শাস্ত্রীয় লিঙ্ক আমাদের অন্য QPU-তে পরিমাপের ফলাফলের উপর শর্তযুক্ত একটি QPU-তে কোয়ান্টাম গেট প্রয়োগ করতে সক্ষম করে। অধিকন্তু, ত্রুটি-প্রতিকারমূলক নিয়ন্ত্রণ প্রবাহ কিউবিট সংযোগ এবং হার্ডওয়্যারের নির্দেশাবলী বৃদ্ধি করে, এইভাবে আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির বহুমুখিতা বৃদ্ধি করে। আমাদের কাজ প্রদর্শন করে যে আমরা একটি রিয়েল-টাইম শাস্ত্রীয় লিঙ্কের মাধ্যমে ত্রুটি-প্রতিকারমূলক ডাইনামিক সার্কিট দ্বারা সক্ষম একাধিক কোয়ান্টাম প্রসেসরকে একটি হিসাবে ব্যবহার করতে পারি। 1 মূল কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি কোয়ান্টাম বিটগুলিতে এনকোড করা তথ্য ইউনিটারি অপারেশনের মাধ্যমে প্রক্রিয়া করে। তবে, কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি কোলাহলপূর্ণ এবং বেশিরভাগ বড় আকারের আর্কিটেকচার ভৌত কিউবিটগুলিকে একটি সমতল ল্যাটিসে সাজিয়ে থাকে। তা সত্ত্বেও, ত্রুটি প্রতিরোধের সাথে বর্তমান প্রসেসরগুলি ১২৭ কিউবিট সহ হার্ডওয়্যার-নেটিভ আইসিং মডেলগুলিকে সিমুলেট করতে পারে এবং এমন স্কেলে পর্যবেক্ষণগুলি পরিমাপ করতে পারে যেখানে ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারগুলির সাথে ব্রুট-ফোর্স পদ্ধতির সমস্যা শুরু হয় । কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির উপযোগিতা আরও স্কেলিং এবং তাদের সীমিত কিউবিট সংযোগের উপর নির্ভর করে। একটি মডুলার পদ্ধতি বর্তমান কোলাহলপূর্ণ কোয়ান্টাম প্রসেসরগুলির স্কেলিংয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ এবং ত্রুটি সহনশীলতার জন্য প্রয়োজনীয় ভৌত কিউবিটগুলির বৃহৎ সংখ্যা অর্জনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ । ট্র্যাপড আয়ন এবং নিউট্রাল অ্যাটম আর্কিটেকচারগুলি কিউবিটগুলি শারীরিকভাবে পরিবহন করে মডুলারিটি অর্জন করতে পারে , । নিকট ভবিষ্যতে, সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটগুলিতে মডুলারিটি সংলগ্ন চিপগুলি লিঙ্ক করে এমন স্বল্প-পরিসরের ইন্টারকানেক্টের মাধ্যমে অর্জন করা হয় , । 1 2 3 4 5 6 7 8 মাঝারি মেয়াদে, মাইক্রোওয়েভ রেজিমেন্টে চালিত দীর্ঘ-পরিসরের গেটগুলি দীর্ঘ প্রচলিত তারের মাধ্যমে সম্পন্ন করা যেতে পারে , , । এটি দক্ষ ত্রুটি প্রতিরোধের জন্য উপযুক্ত নন-প্ল্যানার কিউবিট সংযোগ সক্ষম করবে । দীর্ঘমেয়াদী বিকল্প হল মাইক্রোওয়েভ থেকে অপটিক্যাল ট্রান্সডাকশনকে কাজে লাগিয়ে দূরবর্তী QPU-গুলিকে একটি অপটিক্যাল লিঙ্ক দিয়ে এনট্যাঙ্গল করা , যা আমাদের জ্ঞান অনুসারে এখনও প্রদর্শিত হয়নি। তদুপরি, ডাইনামিক সার্কিটগুলি কিউবিটগুলির সংহতি সময়ের মধ্যে মধ্য-সার্কিট পরিমাপ (MCMs) সম্পাদন করে এবং শাস্ত্রীয়ভাবে একটি গেট নিয়ন্ত্রণ করে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ক্রিয়াকলাপের সেট প্রসারিত করে। তারা অ্যালগরিদমিক গুণমান এবং কিউবিট সংযোগ বৃদ্ধি করে। যেমনটি আমরা দেখাব, ডাইনামিক সার্কিটগুলি একটি শাস্ত্রীয় লিঙ্কের মাধ্যমে রিয়েল-টাইমে QPU-গুলিকে সংযোগ করে মডুলারিটি সক্ষম করে। 9 10 11 3 12 13 14 আমরা একটি মডুলার আর্কিটেকচারে দীর্ঘ-পরিসরের মিথস্ক্রিয়া বাস্তবায়নের জন্য ভার্চুয়াল গেটগুলির উপর ভিত্তি করে একটি পরিপূরক পদ্ধতি গ্রহণ করি। আমরা অবাধে অবস্থিত কিউবিটগুলি সংযোগ করি এবং একটি কোয়াসি-প্রোবাবিলিটি ডিকম্পোজিশন (QPD) এর মাধ্যমে এনট্যাঙ্গলমেন্টের পরিসংখ্যান তৈরি করি , , । আমরা একটি লোকাল অপারেশনস (LO) শুধুমাত্র স্কিম কে ক্লাসিক্যাল কমিউনিকেশন (LOCC) দ্বারা পরিবর্ধিত স্কিমের সাথে তুলনা করি । LO স্কিম, একটি দুই-কিউবিট সেটিংয়ে প্রদর্শিত , শুধুমাত্র স্থানীয় অপারেশন সহ একাধিক কোয়ান্টাম সার্কিট কার্যকর করার প্রয়োজন। বিপরীতে, LOCC বাস্তবায়নের জন্য, আমরা দুটি-কিউবিট গেট তৈরি করতে একটি টেলিপোর্টেশন সার্কিটে ভার্চুয়াল বেল জোড়া ব্যবহার করি , । স্পার্স এবং প্ল্যানার সংযোগ সহ কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারে, অবাধ কিউবিটগুলির মধ্যে একটি বেল জোড়া তৈরি করার জন্য একটি দীর্ঘ-পরিসরের কন্ট্রোলড-নট (CNOT) গেটের প্রয়োজন হয়। এই গেটগুলি এড়াতে, আমরা স্থানীয় অপারেশনগুলির উপর একটি QPD ব্যবহার করি যা কাট বেল জোড়া তৈরি করে যা টেলিপোর্টেশন ব্যবহার করে। LO-এর শাস্ত্রীয় লিঙ্কের প্রয়োজন হয় না এবং তাই LOCC-এর চেয়ে বাস্তবায়ন করা সহজ। তবে, যেহেতু LOCC শুধুমাত্র একটি একক প্যারামিটারযুক্ত টেমপ্লেট সার্কিট প্রয়োজন, এটি LO-এর চেয়ে কম্পাইল করা বেশি কার্যকর এবং এর QPD-এর খরচ LO স্কিমের চেয়ে কম। 15 16 17 16 17 18 19 20 আমাদের কাজটি চারটি মূল অবদান রাখে। প্রথমত, আমরা ভার্চুয়াল গেটগুলি ref. এ বাস্তবায়নের জন্য একাধিক কাট বেল জোড়া তৈরি করার জন্য কোয়ান্টাম সার্কিট এবং QPD উপস্থাপন করি। দ্বিতীয়ত, আমরা ডাইনামিক সার্কিটে শাস্ত্রীয় নিয়ন্ত্রণ হার্ডওয়্যারের বিলম্ব থেকে উদ্ভূত ত্রুটিগুলি দমন করি এবং প্রশমিত করি ডাইনামিক্যাল ডিকাপলিং এবং জিরো-নয়েজ এক্সট্রাপোলেশনের সংমিশ্রণ সহ । তৃতীয়ত, আমরা ১০৩-নোড গ্রাফ স্টেটে পর্যায়ক্রমিক সীমানা শর্ত প্রকৌশলের জন্য এই পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করি। চতুর্থত, আমরা দুটি পৃথক QPU-এর মধ্যে একটি রিয়েল-টাইম শাস্ত্রীয় সংযোগ প্রদর্শন করি, যা প্রদর্শন করে যে বিতরণ করা QPU-গুলির একটি সিস্টেম একটি শাস্ত্রীয় লিঙ্কের মাধ্যমে একটি হিসাবে পরিচালিত হতে পারে । ডাইনামিক সার্কিটগুলির সাথে মিলিতভাবে, এটি আমাদের উভয় চিপকে একটি একক কোয়ান্টাম কম্পিউটার হিসাবে পরিচালনা করতে সক্ষম করে, যা আমরা ১৪২ কিউবিট জুড়ে দুটি ডিভাইসে বিস্তৃত একটি পর্যায়ক্রমিক গ্রাফ স্টেট প্রকৌশলের মাধ্যমে উদাহরণস্বরূপ উপস্থাপন করি। আমরা দীর্ঘ-পরিসরের গেটগুলি তৈরি করার একটি পথ নিয়ে আলোচনা করি এবং আমাদের উপসংহার প্রদান করি। 17 21 22 23 সার্কিট কাটিং আমরা বড় কোয়ান্টাম সার্কিটগুলি চালাই যা কিউবিট সংখ্যা বা সংযোগের সীমাবদ্ধতার কারণে আমাদের হার্ডওয়্যারে সরাসরি কার্যকর করা যায় না, গেটগুলি কেটে। সার্কিট কাটিং একটি জটিল সার্কিটকে উপ-সার্কিটে বিভক্ত করে যা পৃথকভাবে কার্যকর করা যায় , , , , , । তবে, আমাদের অবশ্যই সার্কিটের সংখ্যা বাড়াতে হবে, যা আমরা স্যাম্পলিং ওভারহেড বলি। এই উপ-সার্কিটগুলি থেকে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি মূল সার্কিটের ফলাফল সরবরাহ করার জন্য শাস্ত্রীয়ভাবে পুনরায় একত্রিত করা হয় ( )। 15 16 17 24 25 26 পদ্ধতি যেহেতু আমাদের কাজের প্রধান অবদানগুলির মধ্যে একটি হল LOCC ব্যবহার করে ভার্চুয়াল গেটগুলি বাস্তবায়ন করা, আমরা দেখাই কিভাবে স্থানীয় অপারেশন ব্যবহার করে প্রয়োজনীয় কাট বেল জোড়া তৈরি করা যায়। এখানে, একাধিক কাট বেল জোড়া প্যারামিটারযুক্ত কোয়ান্টাম সার্কিট দ্বারা প্রকৌশল করা হয়, যা আমরা একটি কাট বেল জোড়া ফ্যাক্টরি (চিত্র ) বলি। একই সময়ে একাধিক জোড়া কাটার জন্য কম স্যাম্পলিং ওভারহেড প্রয়োজন । যেহেতু কাট বেল জোড়া ফ্যাক্টরি দুটি বিচ্ছিন্ন কোয়ান্টাম সার্কিট তৈরি করে, আমরা প্রতিটি উপ-সার্কিটকে দীর্ঘ-পরিসরের গেট থাকা কিউবিটগুলির কাছে রাখি। ফলাফল সম্পদ তখন একটি টেলিপোর্টেশন সার্কিটে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, চিত্র -এ, কাট বেল জোড়াগুলি কিউবিট জোড়া (0, 1) এবং (2, 3)-তে CNOT গেট তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় (বিভাগ ' ' দেখুন)। 1b,c 17 1b কাট বেল পেয়ার ফ্যাক্টরি , একটি IBM Quantum System Two আর্কিটেকচারের চিত্র। এখানে, দুটি ১২৭ কিউবিট ঈগল QPU একটি রিয়েল-টাইম ক্লাসিক্যাল লিঙ্কের সাথে সংযুক্ত। প্রতিটি QPU তার র্যাকে থাকা ইলেকট্রনিক্স দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। আমরা উভয় র্যাককে নিবিড়ভাবে সিঙ্ক্রোনাইজ করি যাতে উভয় QPU একটি হিসাবে কাজ করে। , LOCC ব্যবহার করে কিউবিট জোড়া ( 0, 1) এবং ( 2, 3)-তে ভার্চুয়াল CNOT গেটগুলি বাস্তবায়নের জন্য টেমপ্লেট কোয়ান্টাম সার্কিট, একটি টেলিপোর্টেশন সার্কিটে কাট বেল জোড়া ব্যবহার করে। বেগুনি ডবল লাইনগুলি রিয়েল-টাইম ক্লাসিক্যাল লিঙ্ককে নির্দেশ করে। , দুটি যুগপৎ কাট বেল জোড়ার জন্য কাট বেল জোড়া ফ্যাক্টরি 2( )। QPD-তে মোট ২৭টি ভিন্ন প্যারামিটার সেট রয়েছে । এখানে, . ক খ q q q q গ C θ i θ i পর্যায়ক্রমিক সীমানা শর্ত আমরা ibm_kyiv, একটি ঈগল প্রসেসরের উপর পর্যায়ক্রমিক সীমানা শর্ত সহ একটি গ্রাফ স্টেট | ⟩ নির্মাণ করি, যা তার ভৌত সংযোগ দ্বারা আরোপিত সীমা অতিক্রম করে (বিভাগ ' ' দেখুন)। এখানে, -তে ∣ ∣ = 103 নোড রয়েছে এবং চারটি দীর্ঘ-পরিসরের প্রান্তের প্রয়োজন lr = {(1, 95), (2, 98), (6, 102), (7, 97)} ঈগল প্রসেসরের উপরের এবং নীচের কিউবিটগুলির মধ্যে (চিত্র )। আমরা নোড স্ট্যাবিলাইজারগুলি প্রতিটি নোড ∈ এবং প্রতিটি প্রান্ত ( , ) ∈ জুড়ে প্রান্তের গুণফল দ্বারা গঠিত প্রান্ত স্ট্যাবিলাইজারগুলি পরিমাপ করি। এই স্ট্যাবিলাইজারগুলি থেকে, আমরা একটি এনট্যাঙ্গলমেন্ট উইটনেস তৈরি করি , যা নেতিবাচক হয় যদি প্রান্ত ( , ) ∈ জুড়ে বাইপার্টাইট এনট্যাঙ্গলমেন্ট থাকে (ref. ) (বিভাগ ' ' দেখুন)। আমরা বাইপার্টাইট এনট্যাঙ্গলমেন্টের উপর ফোকাস করি কারণ এটিই সেই সম্পদ যা আমরা ভার্চুয়াল গেটগুলির সাথে পুনরায় তৈরি করতে চাই। দুইয়ের বেশি পক্ষের মধ্যে এনট্যাঙ্গলমেন্টের উইটনেস পরিমাপ করলে শুধুমাত্র অ-ভার্চুয়াল গেট এবং পরিমাপের গুণমান পরিমাপ করা হবে, ভার্চুয়াল গেটগুলির প্রভাব কম স্পষ্ট হবে। 1 G গ্রাফ স্টেট G V E 2a Si i V i j E SiSj i j E 27 এনট্যাঙ্গলমেন্ট উইটনেস , হেভি-হেক্সাগোনাল গ্রাফটি প্রান্ত (1, 95), (2, 98), (6, 102) এবং (7, 97) দ্বারা একটি টিউবুলার ফর্মে নিজেকে ভাঁজ করে, যা নীল রঙে হাইলাইট করা হয়েছে। আমরা এই প্রান্তগুলি কাটি। , নোড স্ট্যাবিলাইজারগুলি (উপরে) এবং উইটনেসগুলি , (নীচে), দীর্ঘ-পরিসরের প্রান্তগুলির কাছাকাছি নোডগুলির জন্য ১ স্ট্যান্ডার্ড ডেভিয়েশন সহ। উল্লম্ব ড্যাশযুক্ত রেখাগুলি স্ট্যাবিলাইজার এবং উইটনেসগুলিকে কাটা প্রান্ত থেকে তাদের দূরত্ব অনুসারে গোষ্ঠীভুক্ত করে। , স্ট্যাবিলাইজার ত্রুটিগুলির ক্রমবর্ধমান বিতরণ ফাংশন। তারা নির্দেশ করে যে নোড স্ট্যাবিলাইজারগুলি যেগুলিতে একটি প্রান্ত দীর্ঘ-পরিসরের গেট দ্বারা বাস্তবায়িত হয়। ড্রপড এজ বেঞ্চমার্কে (ড্যাশ-ডটেড লাল রেখা), দীর্ঘ-পরিসরের গেটগুলি বাস্তবায়িত হয় না এবং তাই তারা তারকা-নির্দেশিত স্ট্যাবিলাইজারগুলিতে ইউনিট ত্রুটি থাকে। ধূসর অঞ্চলটি কাট দ্বারা প্রভাবিত নোড স্ট্যাবিলাইজারগুলির সাথে সম্পর্কিত সম্ভাব্যতার ভর। – , দ্বিমাত্রিক লেআউটে, সবুজ নোডগুলি 95, 98, 102 এবং 97 নোডগুলি কাট প্রান্তগুলি দেখানোর জন্য ডুপ্লিকেট করে। -তে নীল নোডগুলি কাট বেল জোড়া তৈরি করার জন্য কিউবিট রিসোর্স। নোড -এর রঙ হল পরিমাপ করা স্ট্যাবিলাইজারটির পরম ত্রুটি ∣ − 1∣, যা রঙের বার দ্বারা নির্দেশিত। একটি প্রান্ত কালো যদি এনট্যাঙ্গলমেন্ট পরিসংখ্যান ৯৯% আত্মবিশ্বাস স্তরে সনাক্ত করা হয় এবং বেগুনি যদি না হয়। -তে, দীর্ঘ-পরিসরের গেটগুলি SWAP গেট ব্যবহার করে বাস্তবায়িত হয়। -তে, একই গেটগুলি LOCC ব্যবহার করে বাস্তবায়িত হয়। -তে, সেগুলি একেবারেই বাস্তবায়িত হয় না। ক খ Sj গ Sj ঘ চ ঙ i Si ঘ ঙ চ আমরা তিনটি ভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করে | ⟩ প্রস্তুত করি। হার্ডওয়্যার-নেটিভ প্রান্তগুলি সর্বদা CNOT গেট ব্যবহার করে বাস্তবায়িত হয় তবে পর্যায়ক্রমিক সীমানা শর্তগুলি (1) SWAP গেট, (2) LOCC এবং (3) LO ব্যবহার করে পুরো ল্যাটিস জুড়ে কিউবিটগুলি সংযোগ করে বাস্তবায়িত হয়। LOCC এবং LO-এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল একটি ফিড-ফরোয়ার্ড অপারেশন যাতে পরিমাপের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে একক-কিউবিট গেটগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে, যেখানে হল কাটগুলির সংখ্যা। প্রতিটি 22 ক্ষেত্রে এবং/অথবা গেটের একটি অনন্য সংমিশ্রণ সংশ্লিষ্ট কিউবিটগুলিতে ট্রিগার করে। পরিমাপের ফলাফল অর্জন, সংশ্লিষ্ট কেস নির্ধারণ এবং এর উপর ভিত্তি করে কাজ করা রিয়েল-টাইমে নিয়ন্ত্রণ হার্ডওয়্যার দ্বারা সম্পাদিত হয়, একটি নির্দিষ্ট যোগ করা বিলম্বের ব্যয়ে। আমরা জিরো-নয়েজ এক্সট্রাপোলেশন এবং স্ট্যাগার্ড ডাইনামিক্যাল ডিকাপলিং , (বিভাগ ' ' দেখুন) ব্যবহার করে এই বিলম্ব থেকে উদ্ভূত ত্রুটিগুলি প্রশমিত এবং দমন করি। G n n X Z 22 21 28 ত্রুটি-প্রতিকারমূলক কোয়ান্টাম সার্কিট সুইচ নির্দেশাবলী আমরা | ⟩ -এর SWAP, LOCC এবং LO বাস্তবায়নগুলিকে একটি হার্ডওয়্যার-নেটিভ গ্রাফ স্টেট সহ ′ = ( , ′) দ্বারা বেঞ্চমার্ক করি, যা দীর্ঘ-পরিসরের গেটগুলি সরিয়ে দিয়ে প্রাপ্ত হয়, অর্থাৎ, ′ = lr। সুতরাং, | ′⟩ প্রস্তুত করার সার্কিটটির জন্য ঈগল প্রসেসরের হেভি-হেক্সাগোনাল টপোলজির পরে তিনটি স্তরে সাজানো ১১২টি CNOT গেটের প্রয়োজন। এই সার্কিটটি | ⟩-এর নোড এবং এজ স্ট্যাবিলাইজারগুলি পরিমাপ করার সময় বড় ত্রুটিগুলি রিপোর্ট করবে কারণ এটি | ′⟩ বাস্তবায়নের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। আমরা এই হার্ডওয়্যার-নেটিভ বেঞ্চমার্কটিকে ড্রপড এজ বেঞ্চমার্ক হিসাবে উল্লেখ করি। সোয়াপ-ভিত্তিক সার্কিটটির জন্য দীর্ঘ-পরিসরের প্রান্তগুলি lr তৈরি করতে অতিরিক্ত ২৬২টি CNOT গেটের প্রয়োজন, যা পরিমাপ করা স্ট্যাবিলাইজারগুলির মানকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে (চিত্র )। বিপরীতে, lr -এর প্রান্তগুলির LOCC এবং LO বাস্তবায়নের জন্য SWAP গেটের প্রয়োজন হয় না। কাটা গেটের সাথে জড়িত নয় এমন নোডগুলির জন্য তাদের নোড এবং প্রান্ত স্ট্যাবিলাইজারগুলির ত্রুটিগুলি ড্রপড এজ বেঞ্চমার্ক অনুসরণ করে (চিত্র )। তদ্ব্যতীত, একটি ভার্চুয়াল গেট জড়িত স্ট্যাবিলাইজারগুলিতে ড্রপড এজ বেঞ্চমার্ক এবং সোয়াপ বাস্তবায়নের চেয়ে কম ত্রুটি থাকে (চিত্র , তারকা চিহ্ন)। একটি সামগ্রিক মানের মেট্রিক হিসাবে, আমরা প্রথমে নোড স্ট্যাবিলাইজারগুলিতে পরম ত্রুটিগুলির সমষ্টি রিপোর্ট করি, অর্থাৎ, ∑ ∈ ∣ − 1∣ (বর্ধিত ডেটা টেবিল )। বৃহৎ SWAP ওভারহেডটি ৪৪.৩ সমষ্টি পরম ত্রুটির জন্য দায়ী। ড্রপড এজ বেঞ্চমার্কে ১৩.১ ত্রুটি চারটি কাটার আটটি নোড দ্বারা প্রভাবিত (চিত্র , তারকা চিহ্ন)। বিপরীতে, LO এবং LOCC ত্রুটিগুলি MCMs দ্বারা প্রভাবিত হয়। আমরা LOCC-এর LO-এর উপর অতিরিক্ত ১.৯ ত্রুটি টেলিপোর্টেশন সার্কিট এবং কাট বেল জোড়াতে বিলম্ব এবং CNOT গেটগুলির জন্য দায়ী করি। SWAP-ভিত্তিক ফলাফলগুলিতে, ৯৯% আত্মবিশ্বাস স্তরে ১১৬টি প্রান্তের মধ্যে ৩৫টিতে এনট্যাঙ্গলমেন্ট সনাক্ত করে না (চিত্র )। LO এবং LOCC বাস্তবায়নের জন্য, ৯৯% আত্মবিশ্বাস স্তরে -এর সমস্ত প্রান্ত জুড়ে বাইপার্টাইট এনট্যাঙ্গলমেন্টের পরিসংখ্যান পরীক্ষা করে (চিত্র )। এই মেট্রিকগুলি দেখায় যে ভার্চুয়াল দীর্ঘ-পরিসরের গেটগুলি তাদের SWAP-এ রূপান্তর করার চেয়ে ছোট ত্রুটি সহ স্ট্যাবিলাইজার তৈরি করে। অধিকন্তু, তারা এনট্যাঙ্গলমেন্টের পরিসংখ্যান যাচাই করার জন্য যথেষ্ট কম ভেদাঙ্ক রাখে। G G V E E EE G G G E 2b–d E 2b,c 2c i V Si 1 2c 2b,d G 2e দুটি QPU কে একটি হিসাবে পরিচালনা করা আমরা এখন ১২৭টি কিউবিট সহ দুটি ঈগল QPU কে একটি রিয়েল-টাইম শাস্ত্রীয় সংযোগের মাধ্যমে একটি একক QPU তে একত্রিত করি। ডিভাইসগুলিকে একটি একক, বৃহত্তর প্রসেসর হিসাবে পরিচালনা করার মধ্যে বৃহত্তর কিউবিট রেজিস্টার জুড়ে কোয়ান্টাম সার্কিট কার্যকর করা অন্তর্ভুক্ত। ইউনিটারি গেট এবং পরিমাপগুলি যা একত্রিত QPU-তে সমান্তরালভাবে চলে, সেগুলি ছাড়াও, আমরা উভয় ডিভাইসে কিউবিটগুলিতে কাজ করে এমন গেটগুলি সম্পাদন করতে ডাইনামিক সার্কিট ব্যবহার করি। এটি সমস্ত সিস্টেম জুড়ে পরিমাপের ফলাফল সংগ্রহ এবং নিয়ন্ত্রণ প্রবাহ নির্ধারণের জন্য প্রয়োজনীয় শারীরিকভাবে পৃথক যন্ত্রগুলির মধ্যে একটি নিবিড় সিঙ্ক্রোনাইজেশন এবং দ্রুত শাস্ত্রীয় যোগাযোগের মাধ্যমে সক্ষম হয় । 29 আমরা দুটি ঈগল QPU জুড়ে বিস্তৃত একটি রিং তৈরি করে, হেভি-হেক্সাগোনাল রিংগুলি থেকে নির্মিত ১৩৪টি কিউবিটে একটি গ্রাফ স্টেট প্রকৌশল করে এই রিয়েল-টাইম শাস্ত্রীয় সংযোগ পরীক্ষা করি (চিত্র )। এই রিংগুলি দুই-স্তরযুক্ত সিস্টেম এবং রিডআউট সমস্যা দ্বারা প্রভাবিত কিউবিটগুলি বাদ দিয়ে নির্বাচন করা হয়েছিল যাতে উচ্চ-মানের গ্রাফ স্টেট নিশ্চিত করা যায়। এই গ্রাফটি ত্রিমাত্রিক একটি রিং তৈরি করে এবং চারটি দীর্ঘ-পরিসরের গেটের প্রয়োজন যা আমরা LO এবং LOCC ব্যবহার করে বাস্তবায়ন করি। পূর্বের মতো, LOCC প্রোটোকলটির জন্য কাট গেট প্রতি দুটি অতিরিক্ত কিউবিট প্রয়োজন কাট বেল জোড়ার জন্য। পূর্ববর্তী বিভাগে যেমন, আমরা দুটি QPU-কে সংযুক্ত করে না এমন একটি গ্রাফের সাথে আমাদের ফলাফলগুলি বেঞ্চমার্ক করি। যেহেতু দুটি ডিভাইসের মধ্যে কোনও কোয়ান্টাম লিঙ্ক নেই, তাই SWAP গেট সহ একটি বেঞ্চমার্ক অসম্ভব। সমস্ত প্রান্ত LO এবং LOCC ব্যবহার করে গ্রাফটি বাস্তবায়ন করার সময় ৯৯% আত্মবিশ্বাস স্তরে বাইপার্টাইট এনট্যাঙ্গলমেন্টের পরিসংখ্যান প্রদর্শন করে। অধিকন্তু, LO এবং LOCC স্ট্যাবিলাইজারগুলি দীর্ঘ-পরিসরের গেট দ্বারা প্রভাবিত নয় এমন নোডগুলির জন্য ড্রপড এজ বেঞ্চমার্কের মতো একই মানের হয় (চিত্র )। দীর্ঘ-পরিসরের গেট দ্বারা প্রভাবিত স্ট্যাবিলাইজারগুলিতে ড্রপড এজ বেঞ্চমার্কের তুলনায় ত্রুটির একটি বড় হ্রাস রয়েছে। নোড স্ট্যাবিলাইজারগুলিতে পরম ত্রুটিগুলির সমষ্টি ∑ ∈ ∣ − 1∣, ড্রপড এজ বেঞ্চমার্ক, LOCC এবং LO-এর জন্য যথাক্রমে ২১.০, ১৯.২ এবং ১২.৬। পূর্বের মতো, আমরা LOCC-এর LO-এর উপর অতিরিক্ত ৬.৬ ত্রুটি টেলিপোর্টেশন সার্কিট এবং কাট বেল জোড়াতে বিলম্ব এবং CNOT গেটগুলির জন্য দায়ী করি। LOCC ফলাফলগুলি প্রদর্শন করে কিভাবে একটি ডাইনামিক কোয়ান্টাম সার্কিট যেখানে দুটি উপ-সার্কিট একটি রিয়েল-টাইম ক্লাসিক্যাল লিঙ্ক দ্বারা সংযুক্ত থাকে তা দুটি পৃথক QPU-তে কার্যকর করা যেতে পারে। LO ফলাফলগুলি ১২৭টি কিউবিট সহ একটি একক ডিভাইসে উপ-সার্কিটগুলি পর্যায়ক্রমে চালানো যেতে পারে বলে অতিরিক্ত ২x সময় ব্যয়ে পাওয়া যেতে পারে। 3 3c i V Si , ত্রিমাত্রিক দেখানো পর্যায়ক্রমিক সীমানা সহ গ্রাফ স্টেট। নীল প্রান্তগুলি কাট প্রান্ত। , একটি ডিভাইস হিসাবে পরিচালিত দুটি ঈগল QPU-এর কাপলিং ম্যাপ ২৫৪ কিউবিট সহ। বেগুনি নোডগুলি হল গ্রাফ স্টেট তৈরি করা কিউবিটগুলি -তে এবং নীল নোডগুলি কাট বেল জোড়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। , , স্ট্যাবিলাইজারগুলিতে পরম ত্রুটি ( ) এবং প্রান্ত উইটনেস ( ) LOCC (সলিড সবুজ) এবং LO (সলিড কমলা) ব্যবহার করে এবং একটি ড্রপড এজ বেঞ্চমার্ক গ্রাফে (ডটেড-ড্যাশড লাল) গ্রাফ স্টেটের জন্য -তে। এবং -তে, তারাগুলি স্ট্যাবিলাইজার এবং প্রান্ত উইটনেসগুলি দেখায় যা কাট দ্বারা প্রভাবিত হয়। এবং -তে, ধূসর অঞ্চল হল যথাক্রমে নোড স্ট্যাবিলাইজার এবং প্রান্ত উইটনেসগুলির সম্ভাব্যতা ভর, যা কাট দ্বারা প্রভাবিত হয়। এবং -তে, আমরা লক্ষ্য করি যে LO বাস্তবায়ন ড্রপড এজ বেঞ্চমার্ককে ছাড়িয়ে যায়, যা আমরা ডিভাইসের উন্নত অবস্থার জন্য দায়ী করি কারণ এই ডেটা বেঞ্চমার্ক এবং LOCC ডেটার থেকে অন্য দিনে নেওয়া হয়েছিল। ক খ ক গ ঘ গ ঘ ক গ ঘ গ ঘ গ ঘ আলোচনা এবং উপসংহার আমরা LO এবং LOCC ব্যবহার করে দীর্ঘ-পরিসরের গেটগুলি বাস্তবায়ন করি। এই গেটগুলির সাথে, আমরা
