可扩展模块化架构用于通用量子计算
通用量子计算需要执行所有酉操作的能力,即实现演化算符可控性。针对开发资源高效的量子处理单元(QPU),关键在于确定实现可控性所需的最少局域控制量和量子比特间耦合数量。然而由于希尔伯特空间维度的指数级增长,评估大规模量子比特阵列的可控性极具挑战性。该研究团队证明:若将两个已实现演化算符可控的量子比特阵列通过单个两比特纠缠门连接,即可获得具备整体可控性的复合量子比特阵列。该证明为构建模块化QPU提供了模板——通过减少局域控制和耦合数量的基础模块进行组装。研究人员以IBM量子处理器为灵感,通过10量子比特和127量子比特两个实例验证了该方法的可行性。
