量子科技中心_量科网

量子计算具有变革性的计算能力，使得经典计算机难以处理的计算成为可能。由于实现实用量子优势的算法无法通过手动调整完成，量子电路优化变得极其重要，并已融入现代量子软件栈。本文聚焦于一种关键量子电路优化类型——相位多项式优化。相位多项式代表一类基础构建模块电路，频繁出现在量子模幂运算（肖尔质因数分解算法中最耗时的组件）、量子近似优化算法（QAOA）以及哈密顿量模拟中。 相较于前人关于相位多项式的研究，该团队更关注相位多项式综合在全电路优化环境中的影响：从单块相位多项式到多块相位多项式优化，从贪婪等价子电路替换策略到系统化的奇偶矩阵优化方法，从硬件无关的逻辑电路优化到硬件友好的逻辑电路优化。研究人员还提供了相位多项式优化框架的实用工具，用于生成硬件友好的构建模块。 实验表明：对于逻辑电路，该方案实现了最高50%的优化提升（平均总门数减少34.92%），CNOT门数量最高减少48.57%（平均减少28.53%）；对于物理电路，在具有代表性的一系列重要基准测试中，该工作实现了最高47.65%的CNOT门减少（平均减少25.47%）。