量子物理
[提交于 2024年8月31日
(v1)
,最后修订 2025年8月20日 (此版本, v6)]
标题: 高精度多量子比特Clifford+T综合通过单位对角化
标题: High-Precision Multi-Qubit Clifford+T Synthesis by Unitary Diagonalization
摘要: 资源高效的和高精度的量子电路近似综合,以Clifford+T门集表达,在容错量子计算中是至关重要的。 已知对于单量子比特RZ酉矩阵有高效最优方法,否则该问题通常难以处理。 基于搜索的方法,如模拟退火,只要可以容忍较低精度(Hilbert-Schmidt距离大于10^-2),可以经验性地生成一般多量子比特酉矩阵的低资源成本近似实现。 这些算法构建直接反转目标酉矩阵的电路。 我们则利用基于搜索的方法首先近似对角化一个酉矩阵,然后进行解析逆运算。 这使得困难的连续旋转被绕过,并在后处理步骤中处理。 当在来自实际量子算法的酉矩阵上评估时,我们的方法使综合算法的实现精度和运行时间提高了数量级。 在以前只能使用解析技术如量子香农分解进行综合的基准测试中,对角化平均使用了95%更少的非Clifford门。
提交历史
来自: EPTCS [查看电子邮件][v1] 星期六, 2024 年 8 月 31 日 12:10:32 UTC (1,277 KB)
[v2] 星期四, 2024 年 10 月 17 日 19:31:06 UTC (1,423 KB)
[v3] 星期二, 2024 年 10 月 22 日 03:32:31 UTC (1,423 KB)
[v4] 星期二, 2025 年 3 月 18 日 20:35:25 UTC (1,393 KB)
[v5] 星期三, 2025 年 5 月 28 日 03:53:41 UTC (1,393 KB)
[v6] 星期三, 2025 年 8 月 20 日 16:38:51 UTC (325 KB)
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