ஆசிரியர்கள்: Almudena Carrera Vazquez Caroline Tornow Diego Ristè Stefan Woerner Maika Takita Daniel J. Egger சுருக்கம் குவாண்டம் கணினிகள் குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளுடன் தகவலைச் செயலாக்குகின்றன. தற்போதைய குவாண்டம் வன்பொருள் இரைச்சல் கொண்டது, தகவலை குறுகிய காலத்திற்கு மட்டுமே சேமிக்க முடியும் மற்றும் சில குவாண்டம் பிட்களுக்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, அதாவது, பொதுவாக ஒரு அடுக்கு இணைப்பில் அமைக்கப்பட்ட குபிட்கள் . இருப்பினும், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் பல பயன்பாடுகளுக்கு, வன்பொருளால் வழங்கப்படும் அடுக்கு இணைப்பை விட அதிகமான இணைப்பு தேவைப்படுகிறது, மேலும் ஒரு தனிப்பட்ட குவாண்டம் செயலாக்க அலகில் (QPU) கிடைப்பதை விட அதிகமான குபிட்கள் தேவைப்படுகின்றன. கிளாசிக்கல் தகவல்தொடர்புகளைப் பயன்படுத்தி QPUs-ஐ இணைப்பதன் மூலம் இந்த வரம்புகளைச் சமாளிக்க சமூகம் நம்புகிறது, இது இன்னும் பரிசோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்படவில்லை. இங்கே நாங்கள் பிழை-தணிக்கப்பட்ட டைனமிக் சுற்றுகள் மற்றும் சுற்று வெட்டு ஆகியவற்றை பரிசோதனை ரீதியாக செயல்படுத்துகிறோம், இது 142 குபிட்கள் வரை இரண்டு QPUs-களில் பரவியுள்ள 127 குபிட்கள் கொண்ட, தனி நேரத்துடன் இணைக்கப்பட்ட, அடுக்கு இணைப்பைத் தேவைப்படும் குவாண்டம் நிலைகளை உருவாக்குகிறது. ஒரு டைனமிக் சுற்றில், குவாண்டம் கேட்கள், நடு-சுற்று அளவீடுகளின் விளைவுகளால், இயக்க நேரத்தில், அதாவது, குபிட்களின் ஒத்திசைவு நேரத்தின் ஒரு பகுதிக்குள், கிளாசிக்கலாகக் கட்டுப்படுத்தப்படலாம். எங்கள் நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பு, மற்றொரு QPU-வில் அளவீட்டின் விளைவைப் பொறுத்து, ஒரு QPU-வில் குவாண்டம் கேட்டைப் பயன்படுத்த எங்களுக்கு உதவுகிறது. மேலும், பிழை-தணிக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு ஓட்டம் குபிட் இணைப்பை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் வன்பொருளின் அறிவுறுத்தல் தொகுப்பை மேம்படுத்துகிறது, இதனால் எங்கள் குவாண்டம் கணினிகளின் பல்திறன் அதிகரிக்கிறது. எங்கள் பணி, பிழை-தணிக்கப்பட்ட டைனமிக் சுற்றுகள் மூலம், நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பால் செயல்படுத்தப்பட்டு, பல குவாண்டம் செயலிகளை ஒன்றாகப் பயன்படுத்த முடியும் என்பதை நிரூபிக்கிறது. 1 முக்கிய குவாண்டம் கணினிகள் குவாண்டம் பிட்களில் குறியாக்கப்பட்ட தகவல்களை யூனிட்டரி செயல்பாடுகளால் செயலாக்குகின்றன. இருப்பினும், குவாண்டம் கணினிகள் இரைச்சல் கொண்டவை மற்றும் பெரும்பாலான பெரிய அளவிலான கட்டமைப்புகள் இயற்பியல் குபிட்களை ஒரு அடுக்கு லேட்டிஸில் ஏற்பாடு செய்கின்றன. ஆயினும்கூட, பிழை தணிப்புடன் கூடிய தற்போதைய செயலிகள், 127 குபிட்களைக் கொண்ட வன்பொருள்-நேட்டிவ் ஐசிங் மாதிரிகளை உருவகப்படுத்தலாம் மற்றும் கிளாசிக்கல் கணினிகளுடன் கூடிய brute-force அணுகுமுறைகள் சிரமப்படத் தொடங்கும் அளவில் கவனிப்புகளை அளவிடலாம் . குவாண்டம் கணினிகளின் பயன்பாடு மேலும் அளவிடுதல் மற்றும் அவற்றின் வரையறுக்கப்பட்ட குபிட் இணைப்பை மேற்கொள்வதைப் பொறுத்தது. ஒரு மாடுலர் அணுகுமுறை, தற்போதைய இரைச்சல் கொண்ட குவாண்டம் செயலிகளை அளவிடுவதற்கு மற்றும் பிழை சகிப்புத்தன்மைக்குத் தேவையான பெரிய எண்ணிக்கையிலான இயற்பியல் குபிட்களை அடைவதற்கு முக்கியமானது . ட்ராப் செய்யப்பட்ட அயன் மற்றும் நடுநிலை அணு கட்டமைப்புகள் குபிட்களை இயற்பியல் ரீதியாக கொண்டு செல்வதன் மூலம் மாடுலாரிட்டியை அடையலாம் , . அருகிலுள்ள காலத்தில், சூப்பர்கண்டக்டிங் குபிட்களில் மாடுலாரிட்டி, அடுத்தடுத்த சில்லுகளை இணைக்கும் குறுகிய-தூர இணைப்புகளால் அடையப்படுகிறது , . 1 2 3 4 5 6 7 8 நடுத்தர காலத்தில், மைக்ரோவேவ் ரீஜியனில் செயல்படும் நீண்ட-தூர கேட்கள் நீண்ட வழக்கமான கேபிள்கள் வழியாகச் செயல்படுத்தப்படலாம் , , . இது திறமையான பிழை திருத்தத்திற்கு ஏற்ற, அடுக்கு அல்லாத குபிட் இணைப்பை இயக்கும் . நீண்ட கால மாற்று, மைக்ரோவேவ் முதல் ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்டக்ஷனைப் பயன்படுத்தி ரிமோட் QPUs-ஐ ஒரு ஆப்டிகல் இணைப்புடன் இணைப்பது , இது எங்கள் அறிவுக்கு இன்னும் நிரூபிக்கப்படவில்லை. மேலும், டைனமிக் சுற்றுகள், குபிட்களின் ஒத்திசைவு நேரத்திற்குள் நடு-சுற்று அளவீடுகளை (MCMs) மற்றும் கிளாசிக்கல் கட்டுப்பாட்டு கேட்டைச் செய்வதன் மூலம் ஒரு குவாண்டம் கணினியின் செயல்பாடுகளின் தொகுப்பை விரிவுபடுத்துகின்றன. அவை அல்காரிதமிக் தரத்தை மற்றும் குபிட் இணைப்பை மேம்படுத்துகின்றன. நாம் காட்டப்போவது போல், டைனமிக் சுற்றுகள் கிளாசிக்கல் இணைப்பு வழியாக நிகழ்நேரத்தில் QPUs-ஐ இணைப்பதன் மூலம் மாடுலாரிட்டியை செயல்படுத்துகின்றன. 9 10 11 3 12 13 14 நாங்கள் ஒரு மாடுலர் கட்டமைப்பில் நீண்ட-தூர இடைவினைகளைச் செயல்படுத்த, மெய்நிகர் கேட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு நிரப்பு அணுகுமுறையை எடுக்கிறோம். நாங்கள் தன்னிச்சையான இடங்களில் உள்ள குபிட்களை இணைத்து, ஒரு கால்-நிகழ்தகவு பிரிப்பு (QPD) மூலம் பிணைப்புக்கான புள்ளிவிவரங்களை உருவாக்குகிறோம் , , . நாங்கள் ஒரு உள்ளூர் செயல்பாடுகள் (LO) மட்டும் திட்டத்தை கிளாசிக்கல் தொடர்பு (LOCC) மூலம் மேம்படுத்தப்பட்ட ஒரு திட்டத்துடன் ஒப்பிடுகிறோம் . LO திட்டம், இரண்டு-குபிட் அமைப்பில் நிரூபிக்கப்பட்டது , உள்ளூர் செயல்பாடுகளை மட்டும் பயன்படுத்தி பல குவாண்டம் சுற்றுகளைச் செயல்படுத்துவதைக் கோருகிறது. மாறாக, LOCC-ஐச் செயல்படுத்த, நாங்கள் தொலைநோக்கி சுற்றில் மெய்நிகர் பெல் ஜோடிகளைப் பயன்படுத்துகிறோம், இது இரண்டு-குபிட் கேட்களை உருவாக்குகிறது , . sparse மற்றும் அடுக்கு இணைப்பைக் கொண்ட குவாண்டம் வன்பொருளில், தன்னிச்சையான குபிட்களுக்கு இடையில் ஒரு பெல் ஜோடியை உருவாக்குவதற்கு நீண்ட-தூர கட்டுப்படுத்தப்பட்ட-NOT (CNOT) கேட் தேவைப்படுகிறது. இந்த கேட்களைத் தவிர்க்க, நாங்கள் தொலைநோக்கு பயன்படுத்தும் வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளின் விளைவாக உள்ளூர் செயல்பாடுகள் மீது ஒரு QPD-ஐப் பயன்படுத்துகிறோம். LO-க்கு கிளாசிக்கல் இணைப்பு தேவையில்லை, எனவே LOCC-ஐ விட செயல்படுத்த எளிதானது. இருப்பினும், LOCC ஒரு ஒற்றை அளவுரு வார்ப்புரு சுற்றை மட்டுமே கோருவதால், இது LO-ஐ விட தொகுக்க மிகவும் திறமையானது மற்றும் அதன் QPD-யின் செலவு LO திட்டத்தின் செலவை விட குறைவாகும். 15 16 17 16 17 18 19 20 எங்கள் பணி நான்கு முக்கிய பங்களிப்புகளைச் செய்கிறது. முதலில், நாங்கள் ref. இல் உள்ள மெய்நிகர் கேட்களைச் செயல்படுத்த பல வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளை உருவாக்குவதற்கான குவாண்டம் சுற்றுகள் மற்றும் QPD-ஐ வழங்குகிறோம். . இரண்டாவதாக, டைனமிக் சுற்றுகளில் உள்ள தாமதத்தால் ஏற்படும் பிழைகளை நாங்கள் அடக்கி, தணிக்கிறோம் டைனமிக் டீகோஹரன்சிங் மற்றும் பூஜ்ஜிய-இரைச்சல் வெளிப்பாடு ஆகியவற்றின் கலவையுடன் . மூன்றாவதாக, 103-நோட் வரைபட நிலையில் அடுக்கு எல்லை நிலைமைகளை பொறியியலாக்க இந்த முறைகளைப் பயன்படுத்துகிறோம். நான்காவதாக, இரண்டு தனித்தனி QPUs-களுக்கு இடையே ஒரு நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பை நாங்கள் நிரூபிக்கிறோம், இதன் மூலம் விநியோகிக்கப்பட்ட QPUs-களின் ஒரு அமைப்பு ஒரு கிளாசிக்கல் இணைப்பு வழியாக ஒன்றாக இயக்கப்படலாம் என்பதை நிரூபிக்கிறோம் . டைனமிக் சுற்றுகளுடன் இணைந்து, இது இரண்டு சில்லுகளையும் ஒரு குவாண்டம் கணினியாக இயக்க அனுமதிக்கிறது, இதை நாங்கள் இரண்டு சாதனங்களில் 142 குபிட்களில் பரவியுள்ள ஒரு அடுக்கு வரைபட நிலையை பொறியியலாக்குவதன் மூலம் விளக்குகிறோம். நீண்ட-தூர கேட்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு பாதையை நாங்கள் விவாதித்து எங்கள் முடிவை வழங்குகிறோம். 17 21 22 23 சுற்று வெட்டு குபிட் எண்ணிக்கை அல்லது இணைப்பு ஆகியவற்றில் உள்ள வரம்புகள் காரணமாக எங்கள் வன்பொருளில் நேரடியாக இயக்க முடியாத பெரிய குவாண்டம் சுற்றுகளை கேட்களை வெட்டுவதன் மூலம் நாங்கள் இயக்குகிறோம். சுற்று வெட்டு ஒரு சிக்கலான சுற்றை தனித்தனியாக இயக்கக்கூடிய துணை-சுற்றுகளாக பிரிக்கிறது , , , , , . இருப்பினும், நாம் இயக்க வேண்டிய சுற்றுகளின் எண்ணிக்கையை அதிகரிக்க வேண்டும், இதை நாம் மாதிரி மேல்செலவு என்று அழைக்கிறோம். இந்த துணை-சுற்றுகளின் முடிவுகள் பின்னர் அசல் சுற்றின் முடிவை வழங்க கிளாசிக்கலாக ஒன்றிணைக்கப்படுகின்றன ( ). 15 16 17 24 25 26 முறைகள் எங்கள் பணியின் முக்கிய பங்களிப்புகளில் ஒன்றாக LOCC உடன் மெய்நிகர் கேட்களைச் செயல்படுத்துவதால், உள்ளூர் செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி தேவையான வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதை நாங்கள் காட்டுகிறோம். இங்கே, பல வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகள் வார்ப்புரு குவாண்டம் சுற்றுகளால் பொறியியலாக்கப்படுகின்றன, இதை நாம் ஒரு வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடி தொழிற்சாலை என்று அழைக்கிறோம் (படம். ). ஒரே நேரத்தில் பல ஜோடிகளை வெட்டுவதற்கு குறைந்த மாதிரி மேல்செலவு தேவைப்படுகிறது . வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடி தொழிற்சாலை இரண்டு தனித்தனி குவாண்டம் சுற்றுகளை உருவாக்குவதால், நாங்கள் ஒவ்வொரு துணை-சுற்றையும் நீண்ட-தூர கேட்கள் கொண்ட குபிட்களுக்கு அருகில் வைக்கிறோம். இறுதி வளம் பின்னர் ஒரு தொலைநோக்கு சுற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, படம். , வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகள் குபிட் ஜோடிகள் (0, 1) மற்றும் (2, 3) இல் CNOT கேட்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (பிரிவு ' ' பார்க்கவும்). 1b,c 17 1b வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடி தொழிற்சாலைகள் , ஒரு IBM Quantum System Two கட்டமைப்பின் சித்தரிப்பு. இங்கே, இரண்டு 127 குபிட் ஈகிள் QPUs ஒரு நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒவ்வொரு QPU-வும் அதன் ரேக்கில் உள்ள அதன் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டு QPUs-களையும் ஒன்றாக இயக்க நாங்கள் இரண்டு ரேக்குகளையும் இறுக்கமாக ஒத்திசைக்கிறோம். , LOCC ஐப் பயன்படுத்தி தொலைநோக்கு சுற்று, ( 0, 1) மற்றும் ( 2, 3) குபிட் ஜோடிகளில் மெய்நிகர் CNOT கேட்களைச் செயல்படுத்த வார்ப்புரு குவாண்டம் சுற்று, வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளை தொலைநோக்கு சுற்றில் பயன்படுத்துகிறது. ஊதா இரட்டை கோடுகள் நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பைக் குறிக்கின்றன. , வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடி தொழிற்சாலைகள் 2( ) இரண்டு ஒரே நேரத்தில் வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளுக்கு. QPD க்கு மொத்தம் 27 வெவ்வேறு அளவுரு தொகுப்புகள் உள்ளன. இங்கே, . a b q q q q c C θ i θ i அடுக்கு எல்லை நிலைமைகள் நாங்கள் ibm_kyiv இல், ஒரு ஈகிள் செயலியில் , அதன் இயற்பியல் இணைப்பால் விதிக்கப்பட்ட வரம்புகளுக்கு அப்பால், அடுக்கு எல்லை நிலைமைகளைக் கொண்ட ஒரு வரைபட நிலையை | ⟩ உருவாக்குகிறோம் (பிரிவு ' ' பார்க்கவும்). இங்கே, க்கு ∣ ∣ = 103 முனைகள் உள்ளன மற்றும் ஈகிள் செயலியின் மேல் மற்றும் கீழ் குபிட்களுக்கு இடையில் நான்கு நீண்ட-தூர விளிம்புகள் lr = {(1, 95), (2, 98), (6, 102), (7, 97)} தேவைப்படுகின்றன (படம். ). நாங்கள் முனை நிலைப்படுத்திகள் ஒவ்வொரு முனை ∈ இலும் மற்றும் விளிம்பு ( , ) ∈ களில் விளிம்பு களின் பெருக்கத்தால் உருவாகும் விளிம்பு நிலைப்படுத்திகள் இரண்டையும் அளவிடுகிறோம். இந்த நிலைப்படுத்திகளிலிருந்து, நாங்கள் ஒரு பிணைப்பு சாட்சியை (பிரிவு ' ' பார்க்கவும்) உருவாக்குகிறோம், இது விளிம்பு ( , ) ∈ யில் இருபிரிவு பிணைப்பு இருந்தால் எதிர்மறையாக இருக்கும். 1 G வரைபட நிலைகள் G V E 2a Si i V i j E SiSj 27 பிணைப்பு சாட்சி i j E , கன-ஷட்கோண வரைபடம் விளிம்புகள் (1, 95), (2, 98), (6, 102) மற்றும் (7, 97) ஆகியவற்றால் தன்னைத்தானே ஒரு குழாய் வடிவமாக மடிக்கிறது, அவை நீல நிறத்தில் சிறப்பிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த விளிம்புகளை நாங்கள் வெட்டுகிறோம். , முனை நிலைப்படுத்திகள் (மேல்) மற்றும் சாட்சிகள் , (கீழ்), முனைகள் மற்றும் விளிம்புகளுக்கான 1 நிலையான விலகலுடன், நீண்ட-தூர விளிம்புகளுக்கு அருகில். செங்குத்து கோடுகள் நிலைப்படுத்திகள் மற்றும் சாட்சிகளை வெட்டப்பட்ட விளிம்புகளிலிருந்து அவற்றின் தூரத்தால் குழுவாக்குகின்றன. , நிலைப்படுத்தி பிழைகளின் ஒட்டுமொத்த பரவல் செயல்பாடு. நட்சத்திரங்கள், ஒரு விளிம்பு நீண்ட-தூர கேட் மூலம் செயல்படுத்தப்படும் முனை நிலைப்படுத்திகளைக் குறிக்கின்றன. கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனையில் (டாஷ்-டாட் ரெட் லைன்), நீண்ட-தூர கேட்கள் செயல்படுத்தப்படவில்லை மற்றும் நட்சத்திரத்தால் குறிக்கப்பட்ட நிலைப்படுத்திகள் இதனால் யூனிட் பிழையைக் கொண்டுள்ளன. சாம்பல் பகுதி, வெட்டுகளால் பாதிக்கப்பட்ட முனை நிலைப்படுத்திகளுடன் தொடர்புடைய நிகழ்தகவு நிறை. – , இருபரிமாண அமைப்புகளில், பச்சை முனைகள் 95, 98, 102 மற்றும் 97 ஆகிய முனைகளை நகலெடுத்து வெட்டப்பட்ட விளிம்புகளைக் காட்டுகின்றன. இல் உள்ள நீல முனைகள் வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் குபிட் வளங்கள். முனை யின் வண்ணம், அளவிடப்பட்ட நிலைப்படுத்தியின் பிழை ∣ − 1∣ ஆகும், இது வண்ணப் பட்டையால் குறிக்கப்படுகிறது. ஒரு விளிம்பு கருப்பாக இருந்தால், 99% நம்பிக்கை நிலையில் பிணைப்பு புள்ளிவிவரங்கள் கண்டறியப்படுகின்றன, மற்றும் ஊதா நிறத்தில் இல்லையெனில். இல், நீண்ட-தூர கேட்கள் SWAP கேட்களைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகின்றன. இல், அதே கேட்கள் LOCC ஐப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகின்றன. இல், அவை செயல்படுத்தப்படவில்லை. a b Sj c d f e i Si d e f நாங்கள் | ⟩ ஐ மூன்று வெவ்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கிறோம். வன்பொருள்-நேட்டிவ் விளிம்புகள் எப்போதும் CNOT கேட்களைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அடுக்கு எல்லை நிலைமைகள் (1) SWAP கேட்கள், (2) LOCC மற்றும் (3) LO ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி முழு லேட்டிஸிலும் குபிட்களை இணைக்க செயல்படுத்தப்படுகின்றன. LOCC மற்றும் LO இடையே உள்ள முக்கிய வேறுபாடு, 2 அளவீட்டு விளைவுகளைச் சார்ந்துள்ள ஒற்றை-குபிட் கேட்களின் தொகுப்பைக் கொண்டுள்ளது, இதில் வெட்டுகளின் எண்ணிக்கையாகும். 22 வழக்குகளில் ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான மற்றும்/அல்லது கேட்களின் சேர்க்கையை தொடர்புடைய குபிட்களில் தூண்டுகிறது. அளவீட்டு முடிவுகளைப் பெறுதல், தொடர்புடைய வழக்கைத் தீர்மானித்தல் மற்றும் அதன் அடிப்படையில் செயல்படுதல் ஆகியவை கட்டுப்பாட்டு வன்பொருளால் நிகழ்நேரத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன, இது ஒரு நிலையான கூடுதல் தாமதத்தின் விலையில் உள்ளது. இந்த தாமதத்தால் ஏற்படும் பிழைகளை நாங்கள் பூஜ்ஜிய-இரைச்சல் வெளிப்பாடு மற்றும் சுழற்சி டைனமிக் டீகோஹரன்சிங் , (பிரிவு ' ' பார்க்கவும்) மூலம் தணிக்கிறோம் மற்றும் அடக்குகிறோம். G n n n X Z 22 21 28 பிழை-தணிக்கப்பட்ட குவாண்டம் சுற்று மாற்று அறிவுறுத்தல்கள் நாங்கள் | ⟩ இன் SWAP, LOCC மற்றும் LO செயலாக்கங்களை, நீண்ட-தூர கேட்கள் இல்லாத வரைபடமாகிய ′ = ( , ′) இன் வன்பொருள்-நேட்டிவ் வரைபட நிலையுடன் ஒப்பிடுகிறோம், அதாவது ′ = lr. இதனால் | ′⟩ ஐத் தயாரிக்கும் சுற்று, ஈகிள் செயலியின் கன-ஷட்கோண கட்டமைப்பைப் பின்பற்றி மூன்று அடுக்குகளில் அமைக்கப்பட்ட 112 CNOT கேட்களை மட்டுமே கோருகிறது. இந்த சுற்று, | ⟩ இன் முனை மற்றும் விளிம்பு நிலைப்படுத்திகளை, வெட்டப்பட்ட கேட் ஒன்றில் உள்ள முனைகளுக்கு அளவிடும்போது பெரிய பிழைகளைப் புகாரளிக்கும், ஏனெனில் இது | ′⟩ ஐச் செயல்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வன்பொருள்-நேட்டிவ் சோதனையை கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனை என்று குறிப்பிடுகிறோம். SWAP-அடிப்படையிலான சுற்று, நீண்ட-தூர விளிம்புகளை lr உருவாக்க கூடுதல் 262 CNOT கேட்களைக் கோருகிறது, இது அளவிடப்பட்ட நிலைப்படுத்திகளின் மதிப்பை வெகுவாகக் குறைக்கிறது (படம். ). இதற்கு மாறாக, lr இல் உள்ள விளிம்புகளின் LOCC மற்றும் LO செயலாக்கம் SWAP கேட்களைக் கோருவதில்லை. வெட்டப்பட்ட கேட்டில் சம்பந்தப்படாத முனைகளுக்கான அவற்றின் முனை மற்றும் விளிம்பு நிலைப்படுத்திகளின் பிழைகள், கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனைக்கு நெருக்கமாகப் பின்பற்றுகின்றன (படம். ). மாறாக, மெய்நிகர் கேட் சம்பந்தப்பட்ட நிலைப்படுத்திகள், கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனை மற்றும் SWAP செயலாக்கத்தை விட குறைந்த பிழையைக் கொண்டுள்ளன (படம். , நட்சத்திரக் குறிகள்). ஒட்டுமொத்த தர அளவீடாக, முதலில் முனை நிலைப்படுத்திகளில் உள்ள தனிப்பட்ட பிழைகளின் தொகையை நாங்கள் புகாரளிக்கிறோம், அதாவது, ∑ ∈ ∣ − 1∣ (விரிவாக்கப்பட்ட தரவு அட்டவணை ). பெரிய SWAP மேல்செலவு 44.3 மொத்த தனிப்பட்ட பிழைகளுக்கு காரணமாகிறது. கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனையில் உள்ள 13.1 பிழை, நான்கு வெட்டுகளில் உள்ள எட்டு முனைகளால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்படுகிறது (படம். , நட்சத்திரக் குறிகள்). இதற்கு மாறாக, LO மற்றும் LOCC பிழைகள் MCM களால் பாதிக்கப்படுகின்றன. தொலைநோக்கு சுற்று மற்றும் வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளில் உள்ள தாமதங்களுக்கு LO-ஐ விட LOCC-க்கு 1.9 கூடுதல் பிழையை நாங்கள் காரணம் கூறுகிறோம். SWAP-அடிப்படையிலான முடிவுகளில், 99% நம்பிக்கை நிலையில் 116 விளிம்புகளில் 35 இல் பிணைப்பைக் கண்டறியவில்லை (படம். ). LO மற்றும் LOCC செயலாக்கத்திற்கு, 99% நம்பிக்கை நிலையில் இல் உள்ள அனைத்து விளிம்புகளிலும் இருபிரிவு பிணைப்பின் புள்ளிவிவரங்களைச் சாட்சியாகக் கொண்டுள்ளது (படம். ). இந்த அளவீடுகள், மெய்நிகர் நீண்ட-தூர கேட்கள் SWAP-களாக அவற்றின் பிரிப்பை விட சிறிய பிழைகளுடன் நிலைப்படுத்திகளை உருவாக்குகின்றன என்பதைக் காட்டுகின்றன. மேலும், அவை பிணைப்பின் புள்ளிவிவரங்களைச் சரிபார்க்க போதுமான அளவு மாறுபாட்டைக் குறைவாக வைத்திருக்கின்றன. 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 இரண்டு QPUs-ஐ ஒன்றாக இயக்குதல் நாங்கள் இப்போது இரண்டு ஈகிள் QPUs-களை 127 குபிட்கள் ஒவ்வொன்றும், ஒரு நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பு வழியாக ஒரு ஒற்றை QPU ஆக இணைக்கிறோம். சாதனங்களை ஒரு ஒற்றை, பெரிய செயலியாக இயக்குவது, பெரிய குபிட் பதிவேட்டில் பரவும் குவாண்டம் சுற்றுகளைச் செயல்படுத்துவதை உள்ளடக்குகிறது. ஒன்றிணைக்கப்பட்ட QPU இல் இயங்கும் யூனிட்டரி கேட்கள் மற்றும் அளவீடுகளைத் தவிர, இரண்டு சாதனங்களிலும் குபிட்களில் செயல்படும் கேட்களைச் செய்ய நாங்கள் டைனமிக் சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துகிறோம். இது ஒரு இறுக்கமான ஒத்திசைவு மற்றும் வேகமான கிளாசிக்கல் தொடர்பு மூலம் செயல்படுத்தப்படுகிறது, இது முழு அமைப்புக்கும் அளவீட்டு முடிவுகளைச் சேகரித்து கட்டுப்பாட்டு ஓட்டத்தைத் தீர்மானிக்கத் தேவையான இயற்பியல் ரீதியாக தனித்தனி கருவிகளுக்கு இடையில் தேவைப்படுகிறது . 29 நாங்கள் இந்த நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பை, இரண்டு QPUs களிலும் பரவும் கன-ஷட்கோண வளையங்களால் ஆன 134 குபிட்களில் ஒரு வரைபட நிலையை பொறியியலாக்குவதன் மூலம் சோதிக்கிறோம் (படம். ). இந்த வளையங்கள் இரண்டு-நிலை அமைப்புகள் மற்றும் வாசிப்பு சிக்கல்களால் பாதிக்கப்பட்ட குபிட்களைத் தவிர்த்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன, இது உயர்தர வரைபட நிலையை உறுதி செய்கிறது. இந்த வரைபடம் மூன்று பரிமாணங்களில் ஒரு வளையத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் நீண்ட-தூர கேட்கள் நான்கு தேவைப்படுகின்றன, அவற்றை நாங்கள் LO மற்றும் LOCC ஐப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்துகிறோம். முந்தையது போல், LOCC நெறிமுறைக்கு வெட்டப்பட்ட கேட் ஒன்றுக்கு வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளுக்கு இரண்டு கூடுதல் குபிட்கள் தேவைப்படுகின்றன. முந்தைய பிரிவில் உள்ளதைப் போலவே, QPUs-களைத் தாண்டிச் செல்லும் விளிம்புகளைச் செயல்படுத்தாத ஒரு வரைபடத்திற்கு எங்கள் முடிவுகளை நாங்கள் சோதிக்கிறோம். சாதனங்களுக்கு இடையில் குவாண்டம் இணைப்பு இல்லாததால், SWAP கேட்களுடன் ஒரு சோதனை சாத்தியமில்லை. LO மற்றும் LOCC ஐப் பயன்படுத்தி வரைபடத்தை செயல்படுத்தும்போது 99% நம்பிக்கை நிலையில் அனைத்து விளிம்புகளும் இருபிரிவு பிணைப்பின் புள்ளிவிவரங்களைக் காட்டுகின்றன. மேலும், LO மற்றும் LOCC நிலைப்படுத்திகள், நீண்ட-தூர கேட் மூலம் பாதிக்கப்படாத முனைகளுக்கு, கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனையின் அதே தரத்தைக் கொண்டுள்ளன (படம். ). நீண்ட-தூர கேட்களால் பாதிக்கப்பட்ட நிலைப்படுத்திகள், கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனையுடன் ஒப்பிடும்போது பிழையில் பெரிய குறைப்பைக் கொண்டுள்ளன. முனை நிலைப்படுத்திகளில் உள்ள தனிப்பட்ட பிழைகளின் தொகை ∑ ∈ ∣ − 1∣, கைவிடப்பட்ட விளிம்பு சோதனை, LOCC மற்றும் LO ஆகியவற்றுக்கு முறையே 21.0, 19.2 மற்றும் 12.6 ஆகும். முந்தையது போல், LO-ஐ விட LOCC-க்கு 6.6 கூடுதல் பிழைகளை நாங்கள் தொலைநோக்கு சுற்று மற்றும் வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளில் உள்ள தாமதங்களுக்கு காரணம் கூறுகிறோம். LOCC முடிவுகள், இரண்டு துணை-சுற்றுகள் ஒரு நிகழ்நேர கிளாசிக்கல் இணைப்பால் இணைக்கப்பட்ட ஒரு டைனமிக் குவாண்டம் சுற்றை, இரண்டு தனித்தனி QPUs-களில் எவ்வாறு செயல்படுத்த முடியும் என்பதை நிரூபிக்கின்றன. LO முடிவுகள், துணை-சுற்றுகளை அடுத்தடுத்து இயக்க முடியும் என்பதால், 127 குபிட்களைக் கொண்ட ஒரு ஒற்றை சாதனத்தில் கூடுதல் 2 காரணி செலவில் பெறலாம். 3 3c i V Si , மூன்று பரிமாணங்களில் காட்டப்பட்டுள்ள அடுக்கு எல்லைகளுடன் கூடிய வரைபட நிலை. நீல விளிம்புகள் வெட்டப்பட்ட விளிம்புகள். , 254 குபிட்களுடன் ஒரு ஒற்றை சாதனமாக இயக்கப்படும் இரண்டு ஈகிள் QPUs-களின் இணைப்பு வரைபடம். ஊதா முனைகள் இல் உள்ள வரைபட நிலையில் உள்ள குபிட்களை உருவாக்குகின்றன, மேலும் நீல முனைகள் வெட்டப்பட்ட பெல் ஜோடிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. , , நிலை a b a c d
