```html لیکوالان: المدینا کیریرا وازکز کارولین تورنو ډیګو ریست سټیفن ورنر مایکا تاکیتا ډینیل جې. ایګر لنډیز کوانټم کمپیوټرونه د کوانټم میخانیک د قوانینو سره معلومات پروسس کوي. اوسني کوانټم هارډویر شور لرونکي دي، یوازې لنډ وخت لپاره معلومات ساتلی شي او یوازې یو څو کوانټم بټونو، یعنې کیوبټونو پورې محدود دي، معمولا په یوه پلینر ارتباطي شبکه کې تنظیم شوي . په هرصورت، د کوانټم کمپیوټینګ ډیری غوښتنلیکونه د پلینر جال په پرتله ډیر ارتباط ته اړتیا لري چې د هارډویر لخوا په یوه واحد کوانټم پروسس کولو واحد (QPU) کې وړاندیز کیږي. ټولنه هیله لري چې د کلاسیکي مخابراتو په کارولو سره د QPUs په نښلولو سره دا محدودیتونه په نښه کړي، کوم چې لاهم په تجربوي توګه ثابت شوي ندي. دلته موږ د غلطۍ کم شوي متحرک سرکیټونو او سرکټ پرې کولو په واسطه تجربه کوو ترڅو کوانټم حالتونه رامینځته کړو چې د 142 کیوبټونو پورې د دوو QPUs څخه جوړ شوي دي چې په ریښتیني وخت کې د 127 کیوبټونو سره هر یو په ریښتیني وخت کې د کلاسیکي لینک سره وصل شوي دي. په متحرک سرکټ کې، کوانټم ګیټونه د منځني سرکټ اندازه کولو پایلو لخوا په کلاسیکي ډول کنټرول کیدی شي، یعنې، د کیوبټونو د کوهیرنس وخت یوه برخه کې. زموږ ریښتیني وخت کلاسیکي لینک موږ ته اجازه راکوي چې د بل QPU څخه د اندازې په پایله کې یو QPU باندې کوانټم ګیټ پلي کړو. سربیره پردې، د غلطۍ کم شوی کنټرول جریان د کیوبټ ارتباط او د هارډویر لارښوونې سیټ زیاتوي، پدې توګه زموږ د کوانټم کمپیوټرونو استقامت زیاتوي. زموږ کار ښیې چې موږ کولی شو د ریښتیني وخت کلاسیکي لینک لخوا فعال شوي غلطۍ کم شوي متحرک سرکیټونو سره څو کوانټم پروسیسرونه د یو په توګه وکاروو. 1 اصلي کوانټم کمپیوټرونه په کوانټم بټونو کې کوډ شوي معلومات د یونټري عملیاتو سره پروسس کوي. په هرصورت، کوانټم کمپیوټرونه شور لرونکي دي او ډیری لوی پیمانه جوړښتونه فزیکي کیوبټونه په پلینر جال کې تنظیموي. سره له دې، اوسني پروسیسرونه د غلطۍ کمولو سره کولی شي دمخه 127 کیوبټونو سره د هارډویر اصلي آیسینګ ماډلونه تقلید کړي او مشاهدې په داسې کچه اندازه کړي چې له کلاسیکي کمپیوټرونو سره د بروت-فورټ چلندونه پیل کړي . د کوانټم کمپیوټرونو ګټورتیا د نورو پیمانې او د دوی محدود کیوبټ ارتباط باندې بریالي کیدو پورې اړه لري. یو ماډولر چلند د اوسني شور لرونکي کوانټم پروسیسرونو پیمانې لپاره مهم دی او د غلطۍ تحمل لپاره اړین فزیکي کیوبټونو لوی شمیر ترلاسه کولو لپاره . ټراپ شوي آیون او غیر جانبدار اتوم جوړښتونه کولی شي د کیوبټونو فزیکي لیږدولو له لارې ماډلري ترلاسه کړي , . په نږدې موده کې، د سوپر کنډکټینګ کیوبټونو ماډلري د لنډ واټن انټرکانیکټونو له لارې ترلاسه کیږي چې نږدې چپونه سره نښلوي , . 1 2 3 4 5 6 7 8 په منځنۍ موده کې، د مایکروویو په رژیم کې عملیاتي اوږدمهاله ګیټونه ممکن د اوږدو دودیز کیبلونو له لارې ترسره شي , , . دا به د غیر پلینر کیوبټ ارتباط لپاره اجازه ورکړي چې د اغیزمن غلطۍ کمولو لپاره مناسب وي . یو اوږدمهاله بدیل د مایکروویو څخه اوپټیکل ټرانسډکشن په کارولو سره د اوپټیکل لینک سره لرې QPUs سره نښلول دي ، کوم چې زموږ د پوهې له مخې لاهم ندي ښودل شوي. سربیره پردې، متحرک سرکیټونه د کوانټم کمپیوټر عملیاتو سیټ پراخوي د منځني سرکټ اندازه کولو (MCMs) ترسره کولو او د کیوبټونو د کوهیرنس وخت کې په کلاسیکي ډول یو ګیټ کنټرول کولو سره. دوی د الګوریتم کیفیت ښه کوي او د کیوبټ ارتباط . لکه څنګه چې موږ به وښیو، متحرک سرکیټونه هم د کلاسیکي لینک له لارې په ریښتیني وخت کې د QPUs په نښلولو سره ماډلري وړوي. 9 10 11 3 12 13 14 موږ د ماډولر جوړښت کې د اوږدمهاله تعاملاتو پلي کولو لپاره د مجازی ګیټونو پر بنسټ یو بشپړونکي چلند غوره کوو. موږ په اختیاري ځایونو کې کیوبټونه نښلوو او د نیمه احتمالي ویش (QPD) , , له لارې د انټینګلمینټ احصایې جوړوو. موږ یوه محلي عملیاتو (LO) یوازې سکیم د کلاسیکي مخابراتو (LOCC) لخوا وده شوي سکیم سره پرتله کوو. د LO سکیم، په دوه کیوبټي ترتیباتو کې ښودل شوی ، یوازې د محلي عملیاتو سره د څو کوانټم سرکیټونو پلي کولو ته اړتیا لري. په مقابل کې، د LOCC پلي کولو لپاره، موږ په ټیلیپورټیشن سرکټ کې د مجازی بیل جوړه کاروو ترڅو دوه کیوبټي ګیټونه جوړ کړو , . په کوانټم هارډویر کې د نادر او پلینر ارتباط سره، د اختیاري کیوبټونو ترمنځ د بیل جوړه جوړولو لپاره اوږدمهاله کنټرول شوي-NOT (CNOT) ګیټ ته اړتیا ده. د دې ګیټونو څخه د مخنیوي لپاره، موږ د محلي عملیاتو له لارې د QPD څخه کار اخلو چې د پرې شوي بیل جوړه پایله لري چې ټیلیپورټیشن یې کاروي. LO کلاسیکي لینک ته اړتیا نلري او له همدې امله د LOCC څخه ساده دی. په هرصورت، لکه څنګه چې LOCC یوازې یو واحد پیرامیټریک ټیمپلیټ سرکټ ته اړتیا لري، دا د LO په پرتله د تالیف کولو لپاره ډیر اغیزمن دی او د QPD لګښت د LO سکیم په پرتله ټیټ دی. 15 16 17 16 17 18 19 20 زموږ کار څلور کلیدي ونډې لري. لومړی، موږ کوانټم سرکیټونه او QPD وړاندې کوو ترڅو د مجازی ګیټونو پلي کولو لپاره څو پرې شوي بیل جوړه جوړ کړو لکه څنګه چې په refs. کې دي. دوهم، موږ په متحرک سرکیټونو کې د کلاسیکي کنټرول هارډویر د ځنډ څخه رامینځته شوي غلطۍ کموو او کموو د متحرک تخفیف او صفر-شور د اخراج ترکیب سره . دریم، موږ دا میتودونه د 103-نوډ ګراف حالت باندې د دوراني محدودیتونو انجینر کولو لپاره کاروو. څلورم، موږ د دوو جلا QPUs ترمنځ ریښتیني وخت کلاسیکي اړیکه ښیې، پدې توګه دا ثابته کوو چې د توزیع شوي QPUs سیسټم د کلاسیکي لینک له لارې د یو په توګه عملیات کیدی شي . د متحرک سرکیټونو سره ترکیب، دا موږ ته اجازه راکوي چې دواړه چپونه د واحد کوانټم کمپیوټر په توګه عملیات کړو، کوم چې موږ د 142 کیوبټونو په اوږدو کې دواړه وسیلو ته غزیدلی یو دوراني ګراف حالت انجینر کولو سره مثال کوو. موږ د اوږدمهاله ګیټونو جوړولو لپاره د مخکینۍ لارې په اړه بحث کوو او زموږ پایله وړاندې کوو. 17 21 22 23 د سرکټ پرې کول موږ لوی کوانټم سرکیټونه چلوو چې ممکن زموږ د هارډویر لخوا د کیوبټ شمیرې یا ارتباطي محدودیتونو له امله په مستقیم ډول د اجرا وړ نه وي د ګیټونو پرې کولو سره. د سرکټ پرې کول یو پیچلي سرکټ په فرعي سرکیټونو ویشي چې په انفرادي ډول اجرا کیدی شي , , , , , . په هرصورت، موږ باید د سرکیټونو زیاته شمیره چلوو، کوم چې موږ د نمونې اضافي لګښت بولو. د دې فرعي سرکیټونو پایلې بیا په کلاسیکي ډول سره یوځای کیږي ترڅو د اصلي سرکټ پایله ترلاسه شي (Methods ). 15 16 17 24 25 26 Sec6 لکه څنګه چې زموږ د کار یو له اصلي ونډو څخه د LOCC سره د مجازی ګیټونو پلي کول دي، موږ وښیو چې څنګه د محلي عملیاتو سره اړین پرې شوي بیل جوړې جوړې کړو. دلته، څو پرې شوي بیل جوړې د پیرامیټریک کوانټم سرکیټونو لخوا انجینر کیږي، کوم چې موږ د پرې شوي بیل جوړې فابریکه (Fig. ) بولو. په ورته وخت کې د څو جوړو پرې کول د ټیټ نمونې اضافي لګښت ته اړتیا لري . لکه څنګه چې پرې شوي بیل جوړې فابریکه دوه جلا کوانټم سرکیټونه جوړوي، موږ هر فرعي سرکټ د کیوبټونو ته نږدې ځای پرځای کوو چې اوږدمهاله ګیټونه لري. پایله لرونکی سرچینه بیا په ټیلیپورټیشن سرکټ کې کارول کیږي. د مثال په توګه، په Fig. ، پرې شوي بیل جوړې د کیوبټ جوړو (0, 1) او (2, 3) باندې د CNOT ګیټونو جوړولو لپاره کارول کیږي (وګورئ Sec11 ' '). 1b,c 17 1b پرې شوي بیل جوړې فابریکې , د IBM کوانټم سیسټم دوه معمارۍ depiction. دلته، دوه 127 کیوبټي ایګل QPUs د ریښتیني وخت کلاسیکي لینک سره وصل شوي دي. هر QPU د خپل ریک په الیکترونیکي لخوا کنټرول کیږي. موږ دواړه ریکونه په کلکه همغږي کوو ترڅو دواړه QPUs د یو په توګه عملیات کړو. , د ټیمپلیټ کوانټم سرکټ د LOCC لخوا د ټیلیپورټیشن سرکټ کې د پرې شوي بیل جوړو په مصرف کولو سره د کیوبټ جوړو ( 0, 1) او ( 2, 3) باندې مجازی CNOT ګیټونو پلي کولو لپاره. ارغواني دوه ګوني کرښې د ریښتیني وخت کلاسیکي لینک سره مطابقت لري. , پرې شوي بیل جوړې فابریکې 2( ) د دوو په ورته وخت کې پرې شوي بیل جوړو لپاره. QPD د 27 مختلف پیرامیټر سیټونو ټولټال لري . دلته، . a b q q q q c C θ i θ i د دوراني محدودیتونه موږ د ibm_kyiv، یو ایګل پروسیسر ، باندې د دوراني محدودیتونو سره د ګراف حالت | ⟩ جوړو، د دې فزیکي ارتباط لخوا پلي شوي محدودیتونو څخه هاخوا (وګورئ Sec13 ' '). دلته، 103 نوډونه لري او څلور اوږدمهاله اړتیا لري lr = {(1, 95), (2, 98), (6, 102), (7, 97)} د ایګل پروسیسر له پورتنۍ او لاندې کیوبټونو ترمنځ (Fig. ). موږ د نوډ سټیبلایزرونه په هر نوډ ∈ او د څنډو سټیبلایزرونه چې د محصول څخه جوړ شوي دي د هرې څنډې ( , ) ∈ اندازه کوو. د دې سټیبلایزرونو څخه، موږ د انټینګلمینټ شاهد جوړوو , کوم چې منفي دی که چیرې د څنډې ( , ) ∈ په اوږدو کې bipartite انټینګلمینټ شتون ولري (ref. ) (وګورئ Sec14 ' '). موږ د bipartite انټینګلمینټ تمرکز کوو ځکه چې دا هغه سرچینه ده چې موږ یې د مجازی ګیټونو سره بیا جوړولو ته لیواله یو. له دوو څخه زیاتو ګوندونو ترمنځ د انټینګلمینټ د شاهدانو اندازه کول یوازې د غیر مجازی ګیټونو او اندازې کیفیت اندازه کوي چې د مجازی ګیټونو اغیز روښانه کوي. 1 G د ګراف حالتونه G E 2a Si i V SiSj i j E i j E 27 د انټینګلمینټ شاهد , درې اړخیزه بڼه کې د درنو-هیکساګونال ګراف په خپله پوښل شوی دی د څنډو (1, 95)، (2, 98)، (6, 102) او (7, 97) لخوا په نیلي رنګ کې روښانه شوي. موږ دا څنډې پرې کوو. , د نوډ سټیبلایزرونه (پورته) او شاهدان , (لاندې)، د 1 معیاري انحراف سره د نوډونو او څنډو لپاره چې د اوږدمهاله څنډو ته نږدې دي. عمودي نقطې شوي کرښې سټیبلایزرونه او شاهدان د دوی د پرې شوي څنډو فاصلې له مخې ګروپ کوي. , د سټیبلایزر غلطیو تدریجي توزیع فنکشن. ستوري د نوډ سټیبلایزرونه په ګوته کوي چې یوه څنډه لري چې د اوږدمهاله ګیټ لخوا پلي کیږي. په له لاسه ورکړل شوي څنډې نښه (dash-dotted red line) کې، اوږدمهاله ګیټونه نه پلي کیږي او ستوري-په ګوته شوي سټیبلایزرونه له همدې امله واحد غلطي لري. خړ ساحه د احتمال ډله ده چې د نوډ سټیبلایزرونه اغیزمن شوي وي د پرې کولو لخوا. – , په دوه اړخیزو ترتیبونو کې، شنه نوډونه 95، 98، 102 او 97 تکراروي ترڅو پرې شوي څنډې وښیي. په کې نیلي نوډونه د پرې شوي بیل جوړو رامینځته کولو لپاره کیوبټ سرچینې دي. د نوډ رنګ د اندازې شوي سټیبلایزر د مطلق غلطي ∣ − 1∣ دی، لکه څنګه چې د رنګ بار لخوا په ګوته کیږي. یوه څنډه تور ده که چیرې د انټینګلمینټ احصایې په 99٪ باور کچه کې وموندل شي او ارغواني که نه. په ، اوږدمهاله ګیټونه د SWAP ګیټونو سره پلي کیږي. په ، ورته ګیټونه د LOCC سره پلي کیږي. په ، دوی په بشپړه توګه نه پلي کیږي. a b Sj c Sj d f e i Si d e f موږ | ⟩ د دریو مختلفو میتودونو په کارولو سره چمتو کوو. هارډویر اصلي څنډې تل د CNOT ګیټونو سره پلي کیږي مګر د دوراني محدودیتونه د (1) SWAP ګیټونو، (2) LOCC او (3) LO سره د ټول جال له لارې د کیوبټونو نښلولو لپاره پلي کیږي. د LOCC او LO ترمنځ اصلي توپیر د 2 اندازې پایلو پورې تړلی د فیډ-فارورډ عملیات دی، چیرې چې د پرې کولو شمیر دی. هر یو له 22 مواردو یو ځانګړی ترکیب هڅوي او/یا ګیټونه په مناسب کیوبټونو باندې. د اندازې پایلو ترلاسه کول، اړوند قضیې ټاکل او پر اساس یې عمل کول د کنټرول هارډویر لخوا په ریښتیني وخت کې ترسره کیږي، د فکس شوي اضافي ځنډ په لګښت. موږ دا ځنډ د صفر-شور اخراج او سټیګرډ متحرک تخفیف , (وګورئ Sec10 ' '). G n n n X Z 22 21 28 د غلطۍ کم شوي کوانټم سرکټ سویچ لارښوونې موږ د | ⟩ د SWAP، LOCC او LO پلي کولو د هارډویر اصلي ګراف حالت سره پرتله کوو چې په ′ = ( , ′) باندې د اوږدمهاله ګیټونو په لرې کولو سره ترلاسه شوي، یعنې، ′ = lr. د | ′⟩ چمتو کولو سرکټ له همدې امله یوازې 112 CNOT ګیټونو ته اړتیا لري چې په دریو پرتونو کې تنظیم شوي دي چې د ایګل پروسیسر درانه-هیکساګونال ټاپولوژي تعقیبوي. دا سرکټ به د | ⟩ د نوډ او څنډې سټیبلایزرونو اندازه کولو کې لویې غلطۍ راپور کړي د هغه نوډونو لپاره چې د کټ ګیټ پر سر دي ځکه چې دا د | ′⟩ پلي کولو لپاره ډیزاین شوی. موږ دا هارډویر اصلي نښه د پرې شوي څنډې نښه بولو. د سویپ پر اساس سرکټ د اوږدمهاله څنډو lr جوړولو لپاره اضافي 262 CNOT ګیټونو ته اړتیا لري، کوم چې د اندازې شوي سټیبلایزرونو ارزښت خورا کموي (Fig. ). په مقابل کې، د څنډو LOCC او LO پلي کول په lr کې د SWAP ګیټونو ته اړتیا نلري. د دوی د نوډ او څنډې سټیبلایزرونو غلطۍ د هغه نوډونو لپاره چې د پرې شوي ګیټ سره تړاو نلري، د پرې شوي څنډې نښې تعقیبوي (Fig. ). په مقابل کې، سټیبلایزرونه چې یو مجازی ګیټ پکې شامل دی د پرې شوي څنډې نښې او سویپ پلي کولو څخه ټیټه غلطي لري (Fig. , ستوري مارکرونه). د عمومي کیفیت معیار په توګه، موږ لومړی د نوډ سټیبلایزرونو باندې د مطلق غلطیو مجموعه راپور کوو، یعنې، ∑ ∈ ∣ − 1∣ (Ext. Data Table ). لوی SWAP اضافي لګښت د 44.3 مجموعي مطلق غلطۍ مسؤل دی. د پرې شوي څنډې نښې باندې 13.1 غلطي د څلور پرې کولو (Fig. , ستوري مارکرونه) باندې اتو نوډونو لخوا غالبه کیږي. په مقابل کې، د LO او LOCC غلطۍ د MCMs لخوا اغیزمن کیږي. موږ د LOCC څخه 1.9 اضافي غلطي د ځنډ او ټیلیپورټیشن سرکټ او پرې شوي بیل جوړو کې CNOT ګیټونو ته منسوب کوو. د SWAP پر اساس پایلو کې، په 99٪ باور کچه کې په 35 له 116 څنډو کې انټینګلمینټ نه کشف کوي (Fig. ). د LO او LOCC پلي کولو لپاره، په 99٪ باور کچه کې په کې په ټولو څنډو کې د bipartite انټینګلمینټ احصایې شاهد دي (Fig. ). دا معیارونه ښیې چې مجازی اوږدمهاله ګیټونه د دوی د SWAPs په ویشلو پرتله کوچنۍ غلطۍ سره سټیبلایزرونه تولیدوي. برسېره پردې، دوی د انټینګلمینټ احصایې تصدیق کولو لپاره تغیر په کافي اندازه ټیټ ساتي. 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 د دوو QPUs د یو په توګه عملیات موږ اوس دوه 127 کیوبټي ایګل QPUs د ریښتیني وخت کلاسیکي اړیکې له لارې په یوه واحد QPU کې ترکیب کوو. وسیلې د یوې، لویې پروسیسرې په توګه عملیاتول پدې کې شامل دي چې د لوی کیوبټ راجستر څخه تیریږي. د واحد QPU کې د واحدي ګیټونو او اندازې کولو سربیره، موږ ګیټونه ترسره کولو لپاره متحرک سرکیټونه کاروو چې په دواړو وسیلو باندې عمل کوي. دا د فزیکي پلوه جلا وسیلو ترمنځ د دقیق همغږۍ او ګړندي کلاسیکي مخابراتو لخوا وړ کیږي چې د اندازې پایلو راټولولو او د ټول سیسټم له لارې د کنټرول جریان ټاکلو لپاره اړین دي
