等和乐不等式与和乐量子门的紧致实现

在和乐量子计算中，量子逻辑门是通过计算空间的循环平行移动来实现的。所得的量子门对应于计算空间所描绘闭合路径相关的和乐。门的等和乐不等式确立了此类循环移动路径长度的基本下界，该下界仅取决于和乐的谱，即所实现量子门的特征值。等和乐不等式还给出了执行和乐量子门所需最短时间的估计，突显了该不等式在量子计算中的核心地位。本文证明，当计算空间的余维数足够大时，任何量子门都可以使用平行移动哈密顿量来实现，且该方式能使等和乐不等式及相应的时间估计达到饱和。我们将此类实现称为紧致实现。本文给出的处理方法是构造性的，为和乐量子计算中高效且最优实现策略的发展奠定了基础。