两种矩阵乘积运算与初等列变换的量子电路实现

该论文聚焦于三种关键矩阵运算的量子算法:哈达玛(舒尔)积、克罗内克(张量)积及各列初等变换。通过设计特定的酉变换与辅助量子测量环节,研究人员提出了带有电路图的高效量子方案。其计算复杂度分别为:克罗内克积为O(1);哈达玛积为O(max(m,n))(与矩阵维度相关);而对(2^n × 2^m)矩阵实施列初等变换仅需O(m)(仅取决于列数)。值得注意的是,相较于传统通过矩阵转置和行变换实现的列变换方案,该方案显著减少了计算步骤与量子门使用量,从而降低了量子计算的能耗成本。

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提交arXiv: 2025-11-04 09:43

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