用于集成量子计算的多量子dit扭转的高效算法

我们提出了一种用于扭转多量子dit量子态的高效算法。该算法可用于在无法单独访问各系统的物理系统集合中逼近扭转操作。它也可用于在经典计算机上计算扭转后的密度矩阵。该方法基于一种涉及随机酉矩阵的简单非酉操作。当迭代地应用这一基本构建块时,逼近的均方误差呈指数衰减。相反,当对随机酉矩阵取平均时,误差仅代数地下降。我们给出的证据表明,我们算法中的酉矩阵可以来自非常不完美的随机源,甚至可以从一组循环交替矩阵中确定性地选取。基于这些思想,我们给出了一种高效实现扭转的量子线路。