泡利测量的动态权重缩减

许多希望在量子计算机上运行的程序可以从自适应电路中受益，这些电路依赖于电路中途测量和前馈操作。任何这样的测量都必须被编译成仅涉及少量量子比特的基本门序列。在这项工作中，我们形式化了动态权重缩减（DWR）方案，其中高权重的泡利测量被分解为一系列较小权重的测量，代价是增加额外的辅助量子比特。我们首先介绍了我们的主要方法，即对表示我们要编译的测量的ZX图进行变形。然后，当底层连通性图满足某些必要条件时，我们构建了一个在给定连通性上生成DWR的通用方法。此外，我们构建了一系列使用给定数量辅助量子比特的DWR方案，并指出我们提出的方案在DWR所需的时空资源开销方面是最优的。我们重点介绍了三个分别实现恒定时间或恒定空间开销的示例。最后，我们讨论了空间和时间开销的不同权衡，以及它们如何在（容错）量子计算的不同抽象层次上被不同地选择。这项工作展示了通过ZX图变形，在编译测量电路时使用更低权重测量的灵活性，并可在量子纠错、量子模拟以及近期量子计算任务中找到应用，在这些任务中，计算质量高度依赖于给定逻辑操作的物理实现。