面向高级算术子程序的改进T计数与主动体积估计

基于表面码的量子计算机在容错量子计算方面展现了巨大潜力，但大多数体系结构由于在计算期间存在闲置量子比特而不必要地增加了计算的时空体积。具有长程连通性的主动体积架构旨在消除闲置时空体积，仅保留对计算有实际贡献的时空体积。在本工作中，我们对几种行业领先的低级和高级算术子程序进行了优化并推导了主动体积，实现了显著的T计数降低。我们讨论了一种用于估计和优化主动体积的简单方法，利用定向ZX图。我们还演示了电路结构（不仅仅是门计数）对子程序主动体积的影响，因此在设计电路时应予以考虑。