次世代汎用量子コンピュータの実現可能性に関する研究

下一代通用量子计算机的可行性研究

基本信息

批准号：
16650009
负责人：
中條拓伯
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16650009/
关键词：
量子コンピュータアーキテクチャ命令セット

项目摘要

平成18年度は量子コンピュータの命令セットについて,シミューレータによる動作検証を進めるとともに,FPGAによるエミュレータテストベッドボードの実現を試みた.また,国内外の旅費を中心に用いてさまざまな研究者の意見や成果発表を行った.申請者はすでに,ShorやGroverのアルゴリズムを解析し,汎用量子コンピュータに必要とされる具体的な命令について検討を行い,従来の計算機アーキテクチャの観点から量子コンピュータの持つべき命令セットを洗い出している.さらに,その命令セットを実現する汎用の量子コンピュータアーキテクチャの内部ブロックの仕様を確定し,データパスはそれぞれのユニットの制御信号の設計を行った.ここで提案するアーキテクチャは,まずShorの因数分解アルゴリズムに代表される数種の量子アルゴリズムを検証した結果より抽出された量子命令セットを含む.そして,進展が目覚しい量子通信分野において,その基礎理論となる量子テレポーテーション理論を用いてコンポーネント間の情報伝達を行い,さらに量子コンピュータにユニークな,量子初期化レジスタ,量子が絡み合った状態のEPRペアから構成されるEPRレジスタ,量子ALUをコンポーネントとして含む量子ユニットと従来のモデルとしてのフォンノイマン型ユニットを融合した形態のハイブリッドアーキテクチャである.また,これまでのプログラム内蔵方式とソフトウェアを柔軟に継承することが可能になる.本アーキテクチャが,大規模な量子計算を量子ワイヤリングで全て構成された量子回路で処理するような完全な量子コンピュータが数十年後に実現されるであろうその一歩手前のプロトタイプとして位置付けられるという点で意義高いものと考える.

在2006财年，我们检查了量子计算机的操作集，并试图实现FPGA的模拟器测试板。从传统的计算器体系结构中设置量子计算机，此外，已经确认了指令集的一般 - puropse -Purpose量子架构的内部块，并且数据路径设计了每个单元的控制信号首先，包括从Shor因子代表的算法和出色的量子通信领域中验证几种量子算法的量子指令集。除量子计算机外，量子初始化寄存器，由包含量子的EPR寄存器，包括量子alu作为组件的量子单位，并作为常规模型此外，可以灵活地继承以前构建的程序和软件。几十年来实现。