关于纠缠在基于 qudit 的电路压缩中的作用
量子物理
2023-10-18 v2
摘要
基于门的通用量子计算由两类操作表述：局域单量子比特门（通常易于实现）与双量子比特纠缠门（其保真实现仍是主要实验挑战之一，因为需要个体系统间的受控相互作用）。为充分利用量子硬件，以最高效方式处理信息至关重要。一个有前景的途径是使用高维系统（qudit）作为量子信息基本单元，以将部分量子比特纠缠门替换为 qudit 局域门。本文展示了如何通过采用 qudit 编码显著降低多量子比特电路的复杂度，我们通过考察门复杂度精确已知的示例电路加以量化。我们讨论了电路压缩的一般原理，推导了可实现优势的上界与下界，并强调了纠缠与可用门集所起的关键作用。给出了针对光子与囚禁离子实现的显式实验方案，并表明两种平台均预期有显著的电路性能提升。
引用
@article{arxiv.2209.14584,
title = {On the role of entanglement in qudit-based circuit compression},
author = {Xiaoqin Gao and Paul Appel and Nicolai Friis and Martin Ringbauer and Marcus Huber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.14584},
year = {2023}
}
备注
6+3 pages, 4 figures