1Fachbereich Physik 和 Dahlem 复杂量子系统中心,柏林自由大学,Arnimallee 14, 14195 Berlin, 德国
2伦敦东北大学,Devon House,圣凯瑟琳码头,伦敦,E1W 1LP,英国
3东北大学 Khoury 计算机科学学院,440 Huntington Avenue, 202 West Village H Boston, MA 02115, USA
4NIC,DESY Zeuthen,Platanenallee 6,15738 Zeuthen,德国
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抽象
算子可控性是指在 SU(N) 中实现任意酉的能力,是通用量子计算的先决条件。可控性测试可用于量子器件的设计,以减少外部控制的数量。然而,它们的实际使用受到其数值工作随量子比特数量呈指数级增长的阻碍。在这里,我们设计了一种基于参数化量子电路的混合量子经典算法。我们证明可控性与独立参数的数量有关,这可以通过维度表达分析获得。我们举例说明了该算法在具有最近邻耦合和局部控制的量子位阵列中的应用。我们的工作为量子芯片的资源高效设计提供了一种系统方法。
热门摘要
在这里,我们提出了一种混合量子经典测试,它将量子设备上的测量和经典计算结合起来。我们的算法基于参数量子电路的概念,这是布尔电路的量子对应物,其中一些逻辑门取决于不同的参数。我们利用维度表达分析来识别电路中所有冗余且可以删除的参数。我们证明,对于任何量子位阵列,都可以定义参数量子电路,使得独立参数的数量反映原始量子系统的可控性。
我们希望该测试将为研究这些电路和设计可扩展到更大尺寸的可控量子器件提供有用的工具。
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