使用商增强强分割树高效制备图态
图态是基于测量的量子计算和量子网络的关键资源,但态制备成本限制了其实际应用。通过局部补集(LC)操作关联的图态在单量子比特Clifford门作用下具有等价性;通过制备有利的LC等价代表态可减少纠缠资源需求。然而,对LC轨道的穷举优化不具备可扩展性。该研究团队利用分裂分解及其商增广强分裂树(QASST)解决了这一问题。针对若干类距离遗传(DH)图家族,研究人员通过QASST表征了LC轨道特征,并识别出具有更少控制-Z门数量或更浅制备电路深度的代表态。此外,该工作提出了一种适用于任意DH图态的分裂-融合构造方案,在纠缠门数量、时间步长和辅助量子比特方面实现了线性缩放。在DH体系之外,该团队还探讨了基于三角形枚举的通用图态分治分裂-融合策略及简单贪心启发式算法。这些方法在足够大规模图态上的表现优于直接实现方案,为暴力优化提供了可扩展的替代方案。

