通过引入状态标签改进依赖初始态的量子电路优化

尽管近年来量子硬件的能力已显著提升，但无论硬件如何进步，以尽可能低的成本将量子算法作为量子电路执行仍然至关重要。我们正在开发一种依赖量子态的电路优化器，称为AQCEL。我们的指导原则（已实现为AQCEL优化协议）是通过测量控制量子比特的状态来识别并消除不必要的控制操作，从而优化量子电路。在本文中，我们引入了两项关键改进：减少不必要状态测量的状态标签管理器，以及消除冗余门对的$CX$对移除过程。这些增强显著减少了双量子比特门的数量，提高了在量子硬件上执行的量子电路的保真度。为了证明我们方法的有效性，我们将AQCEL应用于量子部分子簇射算法的量子电路。使用IBM量子计算机的实验结果表明，与常规优化技术以及原始AQCEL协议相比，门数量显著减少，保真度得到提升。我们的发现突出了依赖态的电路优化在提升近期量子设备上量子算法性能方面的潜力。