基于算术门的无辅助量子比特合成渐进门数界限

该研究团队针对Clifford+ G门集(其中G∈{T,V}或其推广)上的单量子比特酉算子U∈SU(2)的无辅助近似展开研究。设p表示门集的特征因子(如G=T时p=2,G=V时p=5),研究人员证明了关于实现最大误差ε所需最小G次数的三个渐进界: 首先,对哈尔测度下的几乎所有U,证明3logₚ(1/ε)的G次数既是必要也是充分的;采用概率综合法可将主导系数优化至3/2。 其次,对于矩阵元素比值位于特定数域的酉算子,4logₚ(1/ε)的G次数是必要的,通过概率综合法可将主导系数提升至2。 第三,存在某些酉算子,其每logₚ(1/ε)所需的G次数在ε→0⁺时不收敛。这些成果部分解决了Ross-Selinger猜想的广义形式。
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提交arXiv: 2025-10-08 23:48

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