量子电路的门级模拟
量子物理
2007-05-23 v1
摘要
尽管当前有数千名实验物理学家与化学家正试图构建可扩展量子计算机，量子计算的模拟似乎将至少如同经典 VLSI 设计中的电路模拟一样关键。然而，自 1980 年代初 Richard Feynman 的工作以来，实用量子模拟方面进展甚微。多数研究者聚焦于受限类型量子电路的多项式时间模拟，而这未能企及量子计算的完整能力。在经典硬件上模拟量子计算设备与有用的量子算法如今需要过量的计算资源，使许多重要的模拟任务不可行。本工作中我们提出一种用于量子电路门级模拟的新技术，大幅降低了此类模拟的难度与代价。所提技术实现于称为量子信息决策图（QuIDD）的模拟工具中，并通过模拟 Grover 量子搜索算法进行评估。我们软件包的后端 QuIDD Pro 基于二元决策图，后者以其高效表示诸多看似难解的组合结构之能力而著称。这种对成熟研究领域的依赖使我们能够利用已有的 BDD 操作软件，并取得无与伦比的量子模拟经验结果。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0208003,
title = {Gate-Level Simulation of Quantum Circuits},
author = {George F. Viamontes and Manoj Rajagopalan and Igor L. Markov and John P. Hayes},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0208003},
year = {2007}
}