量子仪器的顺序实现

在自适应量子电路中,中途测量的经典结果决定了后续的门操作。这种方法允许按顺序实现POVM测量、量子通道或更广义的量子仪器,从而在N个测量步骤的每一步中减少所需使用的量子比特数量。该研究团队通过自适应仪器序列(ASI)对这些问题进行数学描述,并展示了如何将任意仪器分解为ASI序列。实际实现所需的步骤数N和辅助比特数nA是任何此类ASI的关键参数。研究人员证明了一个可实现的关于乘积N·nA的下界,并确定了在何种情况下这种权衡可能是最优的。与普遍直觉相反,该工作表明:对于将n个量子比特转换为m(>n)个量子比特的量子仪器,存在仅需(m-n)个辅助比特的N步ASI实现方案——这些辅助比特会被重复测量(N-1)次,并最终作为输出比特使用。
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提交arXiv: 2025-12-16 16:56

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