A core challenge for superconducting quantum computers is to scale up the number of qubits in each processor without increasing noise or cross-talk. Distributing a quantum computer across nearby small qubit arrays, known as chiplets, could solve many problems associated with size. We propose a chiplet architecture over microwave links with potential to exceed monolithic performance on near-term hardware. We model and evaluate the chiplet architecture in a way that bridges the physical and network layers. We find concrete evidence that distributed quantum computing may accelerate the path toward useful and ultimately scalable quantum computers. In the long-term, short-range networks may underlie quantum computers just as local area networks underlie classical datacenters and supercomputers today.


翻译:超导量子计算机的核心挑战是如何在不增加噪音或交叉对话的情况下扩大每个处理器中的qubit数量。 将量子计算机分布在附近的小qubit阵列中( 被称为花栗子 ), 可以解决与大小有关的许多问题。 我们提议在微波链路上建立一个芯片结构, 其潜力超过近期硬件的单一性能。 我们以连接物理和网络层的方式对芯片结构进行建模和评估。 我们发现具体的证据, 分布量子计算可以加速通往有用并最终可缩放量子计算机的道路。 在长期的短距离网络中, 量子计算机可能与今天的经典数据中心和超级计算机的局域网络一样成为本地网络的基础。

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