魔法门隐形传态：结构、有用的资源态和更简单的前馈

量子门隐形传态是容错量子计算中的一项关键技术，它使用资源态来实现逻辑门。在这里，我们发展了一种量子门隐形传态协议的理论，该协议在任意输入态上实现非 Clifford 门，而不泄露关于它们的任何信息；我们将这些协议称为魔法门隐形传态（MGT）。我们在 MGT 中发现了一个隐藏的结构——在反向传播泡利测量之后，MGT 协议可以被视为将输入态编码到由测量结果宣告的稳定子码中，然后进行逻辑非 Clifford 门。利用这种结构，我们为任何通过将交换泡利旋转应用于稳定子态而获得的资源态构建了 MGT 协议，并提供了一种有效的算法来综合其电路实现。相反，我们证明了用于 MGT 的有用资源态，即可以通过 MGT 协议用于非 Clifford 门的态，必然与对角态 Clifford 等价；特别是，从 $[\![5, 1, 3]\!]$ 协议中蒸馏出的输出态对于 MGT 是无用的。最后，我们确定了前馈算子可以由泡利算子实现的条件，阐明了算法容错的范式，并简化了量子计算所需的前馈操作。