相干性与虚数性作为量子电路复杂性中的资源

量子电路复杂度量化了实现酉变换所需的最小门数量,在量子计算中具有核心作用。该工作通过相干性和虚数性资源研究了量子电路的复杂度。研究人员基于Tsallis相对α熵的相干化能力建立了电路代价的下界,证明其在限制条件下比Bu等人[《数学物理通讯》405卷第7期(2024):161]提出的下界更严格。由此,该团队通过偏斜信息/相对熵的概率平均获得了电路代价与相干生成能力之间的关系,并给出了典型量子门的电路代价显式边界。此外,研究还通过Tsallis相对α熵和相对熵诱导的电路虚数化能力,推导出电路代价的下界。该研究证明,即使基于相干性的下界为零时(如T门情形),虚数性仍能对电路代价产生非平凡约束,这表明在某些情况下虚数性可能比相干性更具优势。这些成果有助于更好地理解量子资源与电路复杂度之间的关联。
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提交arXiv: 2026-04-07 10:00

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