pygridsynth：一个用于无辅助 Clifford+T 综合的快速数值工具

我们介绍了 pygridsynth，这是一个用于无辅助近似 Clifford+$T$ 综合的开源 Python 库，其复杂度为 $O(\log(1/\epsilon))$，其中 $\epsilon$ 为精度。对于 $n=1,2$ 位量子比特，该库基于诸如接近最优 $Z$ 旋转综合和幅值近似等已建立的高效高精度综合算法。对于 $n\ge 3$ 位量子比特，我们引入一种部分分解技术，这是一种推广幅值近似的方法，降低了 $T$ 计数中的常数因子，表达式为 $(\frac{21}{8}\cdot 4^n - \frac{9}{2}\cdot 2^n + 9)\log_2(1/\epsilon) + o(\log(1/\epsilon))$。该软件包还公开了一种混合综合工作流程，通过概率混合 Clifford+$T$ 电路来逼近目标单位通道；我们经验性地发现，综合误差可从 $\epsilon$ 降低到 $\epsilon^2/(2n)$。综上，这些功能使 pygridsynth 成为高精度 Clifford$+T$ 综合以及在多量子比特实例上对基准单位和混合综合策略的 Python 原生平台。