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矩阵乘积态(MPS)是研究化学和凝聚态物理中量子系统的关键工具，因此在量子计算机上制备MPS成为连接经典模拟与量子模拟的重要任务。许多感兴趣的体系具有由粒子数守恒和自旋投影守恒诱导的\(U(1)\)对称性，这使得MPS张量可被限制为块稀疏形式，该性质被广泛应用于密度矩阵重整化群等经典算法的实现中。该研究通过实施行列置换将块稀疏矩阵转化为块对角形式，从而降低了在标准辅助辅助线性深度方法中容错制备块稀疏MPS的成本。这些块对角酉矩阵随后通过酉合成实现，其成本由最大块的大小决定。在此背景下，该工作对Berry等人的酉合成方法进行了改进，使实值酉矩阵的Toffoli成本降低了\(\sqrt{2}\)倍。在数值基准测试中，针对多种分子体系的MPS，该团队实现的Toffoli成本改进因子较当前最优方法提升了10至30倍。