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量子操作符的综合涉及将通用量子门分解为特定量子设备支持的门集。多控制门是该过程的核心组件。该工作提出了一种改进的多控制NOT门分解方案，仅需使用单个辅助量子比特即可实现对数级电路深度，同时较先前研究显著降低了电路深度的常数因子。研究人员通过识别条件清洁量子比特的存在，优化了先前提出的多目标多控制特殊酉群SU(2)门分解方法。此外，该团队在不使用辅助量子比特的情况下，实现了目前最优的多控制近似酉群U(2)门分解方案。这种方法在保持可调误差参数的同时，大幅降低了总体电路深度和CNOT门数量，为大型控制酉门综合提供了更高效、可扩展的解决方案。该方案特别适用于含噪声中等规模量子（NISQ）和容错量子架构。本项目开发的所有软件均已开源发布。