可控量子记忆容量:基于可调部分SWAP操作的量子储层网络

在量子储层计算(QRC)领域,已有多种不同的计算模型和架构被提出。在这些模型中,该团队识别出两类主要竞争架构:一类是基于反馈的模型,它利用反馈机制将QRC的经典测量结果重新嵌入;另一类是循环模型,它采用包含记忆和读出量子比特的多寄存器方法。这两类架构已在硬件上得到讨论和验证。本文中,该团队对循环架构进行了改进,该架构采用双寄存器方法赋予QRC渐消记忆。尽管这些方法已在硬件上得到验证,并在含噪中等规模量子(NISQ)量子处理单元(QPU)上展现出优异的实际性能,但记忆容量产生的确切机制尚未被完全理解或完全可控。为此,该团队对循环方法进行了增强,并提出一种可在硬件上实现的机制——称为可调部分SWAP——该机制允许直接控制基于门控QPU实现的量子循环网络(QRN)中记忆耗散速率。该机制背后的理论通过受控振幅阻尼信道进行讨论,并分别利用仿真和IBM QPU,采用随机短期记忆容量(STMC)召回基准和NARMA-5数据集进行了验证实验。
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提交arXiv: 2026-05-12 20:22

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