量子电路综合中的浮点表示

我们提供了一种非确定性量子协议，利用 $R_x(2a)$ 和 $R_x(2b)$ 以及恒定数量的 Clifford 和 T 操作来近似单量子比特旋转 $R_x(2a^2 b^2)$。随后，我们利用该方法构建了小旋转的“浮点”实现，其中使用上述方法构建旋转的指数部分，并将其与尾数相结合。这使得综合成本更强烈地依赖于所需的相对精度（而非绝对精度）。我们分析了使用我们技术所需的 T-count 的均值和方差，并为无辅助量子比特的小单量子比特轴向旋转综合提供了新的 T-count 下界。我们进一步表明，我们的技术可以利用辅助量子比特以高概率突破这些下界。我们还讨论了我们方法的 T-depth，并发现结果电路的绝大部分成本可以转移到并行计算路径上。