辅助量子比特受限下对称函数的浅层量子电路实现
量子物理
2024-04-10 v1
摘要
在量子计算中，由于当前量子设备的限制，优化量子电路的深度和辅助量子比特数量至关重要。本文提出了一种创新方法，使用具有对数级辅助量子比特的多对数深度量子电路来实现任意对称布尔函数。对称函数是指其输出仅依赖于输入的汉明重量的函数。这些函数在多个领域都有应用，包括量子机器学习、算术电路综合和量子算法设计（例如 Grover 算法）。此外，通过充分利用 qutrit（附加能级）的潜力，辅助比特数量可进一步减少至 1。关键技术涉及一种新颖的多对数深度量子电路，无需辅助量子比特即可计算汉明重量。汉明重量量子电路因其广泛的应用（如量子存储和量子机器学习）而具有独立的研究价值。
引用
@article{arxiv.2404.06052,
title = {Shallow Quantum Circuit Implementation of Symmetric Functions with Limited Ancillary Qubits},
author = {Wei Zi and Junhong Nie and Xiaoming Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06052},
year = {2024}
}
备注
12 pages