不完全指定两量子比特算符的量子电路

虽然“模拟任意两量子比特算符需要多少个 CNOT 门”这一问题已得到确切回答——三个是必要且充分的——但先前关于该主题的工作都假定人们希望将给定幺正算符模拟到全局相位。然而，在许多实际情况下允许额外的自由度。例如，如果计算之后跟随给定的投影测量，许多不同的算符在所有输入态上实现相同的输出分布。或者，如果已知输入态为 |0>，则给定算符在所有正交态上的作用无关紧要。在此类情况下，我们说该幺正算符是不完全指定的；在这项工作中，我们提出了以最小可能电路满足给定规范的实际挑战。特别地，我们识别出此类算符可用比通用完全指定算符所需更少量子门实现的情形。