恒定深度酉运算制备迪克态

迪克态在量子计量学、通信和计算中扮演着关键资源角色。然而在标准电路模型中,迪克态的酉制备只能达到对数深度,而现有恒定深度方案需依赖测量和前馈操作。该研究团队首次提出了精确制备迪克态的酉恒定深度方案。通过突破标准电路模型限制并利用中性原子与囚禁离子等架构固有的全局相互作用,研究人员成功克服了对数深度的限制。具体而言:(1)利用无界CZ门(即QAC电路类),实现了恒定权重迪克态的精确计算(需多项式辅助比特)和权重-1迪克态(即W态)的近似制备(仅需常数辅助比特);(2)在引入量子扇出操作(升级至QAC电路类)后,进一步实现了任意权重迪克态的精确制备(需多项式辅助比特)。这些方案基于连接性区分了不同量子架构的恒定深度能力,为解决长期悬而未决的量子复杂性猜想提供了新路径。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-15 18:51

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