随机量子态与算符的高效模拟

我们研究在某些方面“随机”的量子态和酉操作的生成。我们展示如何使用此类态来估计平均保真度，这是量子算法实现研究中的重要度量。我们重新发现了最大互无偏基集合的态可服务于此目的的结果。给出了生成该集合中任意态的高效电路。随后，我们考虑可用于将任意量子信道变为去极化信道的酉操作。此前已知Clifford群可服务于此及一相关目的，我们表明这些实际为同一目的。我们还表明Clifford群的一个小子集已足以完成此事。我们以该子集元素的高效构造作结。本论文基于与Richard Cleve、Joseph Emerson和Etera Livine的合作工作。