Perceval: 이산 가변 광자 양자 컴퓨팅을 위한 소프트웨어 플랫폼

Perceval: 이산 가변 광자 양자 컴퓨팅을 위한 소프트웨어 플랫폼

타임 스탬프 : 21 년 2023 월 12 일 오후 54:XNUMX
소스 노드 : 1970706

니콜라스 휴르텔1,2, 안드레아스 피릴라스1,3, 그레그와르 드 글리니아스티1, 라파엘 르 비앙1, 세바스티앙 말헤르브4, 마르소 파일하스1, 에릭 베르타시1, 보리스 부르동클1, 피에르 엠마누엘 에메리오1, 라와드 메저1, 루카 뮤직1, 나디아 벨라바스3, 브누아 발리론2, 파스칼 세넬라트3, 셰인 맨스필드1, 장 세넬라트1

1Quandela, 7 Rue Léonard de Vinci, 91300 마시, 프랑스
2Université Paris-Saclay, Inria, CNRS, ENS Paris-Saclay, CentraleSupélec, LMF, 91190, 15 Gif-sur-Yvette, 프랑스
3나노과학 및 나노기술 센터, CNRS, Université Paris-Saclay, UMR 9001, 10 Boulevard Thomas Gobert, 91120, Palaiseau, France
4Département de Physique de l'Ecole Normale Supérieure – PSL, 45 rue d'Ulm, 75230, Paris Cedex 05, 프랑스

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추상

이산 변수 광자 양자 컴퓨터를 시뮬레이션하고 인터페이스하기 위한 오픈 소스 소프트웨어 플랫폼 $Perceval$을 소개하고 주요 기능 및 구성 요소를 설명합니다. Python 프런트 엔드를 사용하면 광자 소스, 빔 스플리터, 위상 시프터 및 검출기와 같은 기본 광자 빌딩 블록으로 광자 회로를 구성할 수 있습니다. 다양한 컴퓨팅 백엔드를 사용할 수 있으며 다양한 사용 사례에 최적화되어 있습니다. 이들은 약한 시뮬레이션 또는 샘플링과 강력한 시뮬레이션을 모두 다루는 최첨단 시뮬레이션 기술을 사용합니다. 다양한 광자 실험을 재현하고 Grover와 Shor에서 양자 기계 학습의 예에 이르기까지 다양한 양자 알고리즘의 광자 구현을 시뮬레이션하여 작동 중인 $Perceval$의 예를 제공합니다. $Perceval$은 이산 변수 광자 실험을 쉽게 모델링, 설계, 시뮬레이션 또는 최적화하려는 실험가, 이산 변수 광 양자 컴퓨팅 플랫폼용 알고리즘 및 응용 프로그램을 설계하려는 이론가 및 응용 프로그램을 위한 유용한 도구 키트입니다. 사용 가능한 최첨단 광자 양자 컴퓨터에서 알고리즘을 평가하려는 설계자.

인기 요약

우리는 빛으로 가득 찬 세상에 거주하는 데 익숙하며 광자는 빛을 구성하는 개별 양자 또는 입자입니다. 그러나 개별 광자 수준에서 빛을 조작할 수 있게 되면 흥미로운 양자 효과를 관찰할 수 있습니다. 또한 광자에 정보를 인코딩하고 상호 작용하게 함으로써 이러한 효과를 활용하여 양자 계산을 수행하는 방식으로 정보를 처리할 수 있습니다.

Perceval은 사용자가 단일 광자 수준에서 양자 프로세스 및 계산을 정의할 수 있게 해주는 소프트웨어 프레임워크입니다. 또한 양자 컴퓨팅을 위한 다른 소프트웨어 프레임워크의 하드웨어 독립적 코드를 포토닉 설정으로 변환할 수 있는 커넥터가 있습니다. 양자 계산이 정의되면 다양한 방식으로 실행할 수 있습니다. 특히 실제 광양자 프로세서에 위임할 수 있습니다.

컴퓨팅은 또한 Perceval의 고도로 최적화된 시뮬레이션 백엔드에서 실행될 수 있으며 기본적으로 클래식 컴퓨터가 양자 프로세서의 동작을 시뮬레이션할 수 있습니다. 고전적인 시뮬레이션은 양자 하드웨어가 확장됨에 따라 무한정 가능하지는 않지만 교육 목적과 양자 알고리즘 및 프로토콜의 설계 및 테스트를 위해 단기적으로 양자 컴퓨팅에 대한 장벽을 여는 중요한 매개체입니다.

► BibTeX 데이터

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2023-02-21 18:04:03). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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