改进Toffoli门成本的稀疏量子态制备
量子态制备是量子计算中最基础的任务之一,也是众多量子算法中的关键操作。对于量子模拟和线性方程组求解等领域而言,稀疏量子态(相较于一般态仅包含少量s个非零计算基态)具有特殊重要性。该工作提出了一种在n量子比特上制备s-稀疏态的方法,相比现有技术减少了所需托佛利门数量。研究人员采用已建立的框架:首先在⌈log(s)⌉量子比特的子寄存器上制备稠密态,然后通过等距映射将该态转换为目标态——其中后一步骤主导着整个算法的成本。通过设计高效的等距映射搜索与实现算法,该团队实现了加速。该等距映射电路(可视为Malvetti等人方法的批处理版本)在最坏情况下,当n足够大时托佛利门成本基本为2s,相较现有技术实现了约log(s)/2的改进系数。在随机选取量子态的数值基准测试中,实际成本更接近s值。借助改进后的等距映射电路,该研究团队进一步考察了稠密态制备步骤,并提出优化两步骤联合成本的方案——特别是针对系数为纯实数的目标态时,通过将部分子任务从稠密态制备转移至等距映射来实现优化。
量科快讯
9 小时前
10 小时前
1 天前
【新研究表明利用纠缠原子云进行量子测量可实现更高测量精度】瑞士巴塞尔大学与法国巴黎卡斯特勒–布罗塞尔实验室(LKB)的研究人员最近合作证明,空间上分离的量子物体之间的纠缠不仅可实现,还能够用于同时高…
1 天前
4 天前

