量子电路逻辑深度的热力学特征
量子物理
2025-09-09 v1 计算复杂性
摘要
我们表明，量子电路的内部逻辑结构可在逐步退相干过程中留下显著的热力学特征。通过比较深层条件分支电路与浅层统一电路——在控制总体停止概率和物理资源的情况下——我们表明，分支结构诱导出更大的环境热流。这种效应由逻辑深度因子 捕获， 量化了在环境相互作用期间的熵积累。我们通过对两种4分支量子电路的详细分析，证明了 时条件电路相对于统一电路产生更大的熵。基于 ancilla 的实验程序使用受控相位门，为在当前量子平台上检测这些热力学特征提供了具体路径。我们的结果确立了逻辑深度作为可测量的物理量，具有对电路设计、编译策略和验证协议的意义。
引用
@article{arxiv.2508.03203,
title = {Thermodynamic Signature of Logical Depth in Quantum Circuits},
author = {Issam Ibnouhsein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.03203},
year = {2025}
}