단방향 양자 컴퓨팅 실시간 측정 오류 완화

본 연구는 단일 큐비트 측정 오류를 완화하기 위한 양자 오류 완화 기법을 제안하며, 특히 단방향 양자 컴퓨팅에 적합하다. 기존 회로 기반 양자 컴퓨팅의 오류 완화 방법이 회로를 여러 번 실행해야 하는 것과 달리, 본 방법은 단방향 계산에서 측정 처리 중 실시간으로 측정 오류를 완화할 수 있다. 이를 위해 측정될 큐비트와 보조 큐비트 레지스터를 얽히게 한 후 추가로 측정한다. 모든 측정 결과에 대한 투표 프로토콜을 사용하여 단방향 계산이 계속되는 동안 발생하는 측정 오류를 실시간으로 완화할 수 있다. 오류율과 보조 큐비트 수에 따른 측정 오류 감지 확률에 대한 분석적 표현을 제공한다. 이를 바탕으로 주어진 측정 오류율과 필요한 측정 오류 감지 성공 확률에 대한 보조 레지스터 크기 추정치를 도출한다. 또한, 완화 방법에서 CNOT 게이트 오류를 고려하고 이것이 측정 오류 감지 확률에 미치는 영향을 조사한다. 개념 증명 시뮬레이션과 IBM 양자 하드웨어에서 수행된 실험을 통해, 본 방법이 적은 수의 보조 큐비트만으로 단방향 양자 컴퓨팅에서 측정 오류를 크게 줄일 수 있음을 보여준다. 이 연구는 실시간 오류 완화를 통해 단방향 양자 컴퓨팅의 신뢰성을 향상시키는 데 기여한다.