High-performance syndrome extraction circuits for quantum codes
Mathematical Institute, University of Oxford(牛津大学数学研究所);Department of Physics & Astronomy, University College London(伦敦大学学院物理与天文系);IBM Quantum(IBM量子)
本研究提出了一种高效的综合征提取电路设计方法,通过优化电路结构提升性能,实现低空闲时间、大有效距离和减少故障机制,并证明了新型电路的高距离特性。
2026-09-15 quant-ph
Diamond Circuits for Surface Codes
本文提出菱形电路,利用围绕子系统表面码的周期中构造在 Lieb 晶格上实现表面码,从而减少量子比特与测量开销,并分析其距离权衡及适用场景。
2025-02-14 quant-ph
Near-Optimal Parallel Unitary Process Tomography in Diamond Distance
University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
本文证明在金刚石距离下,通过新颖的并行程序可实现近最优查询复杂度的幺正过程层析成像,弥补了与顺序电路的差距。
2026-09-30 quant-ph
Propagation of correlations in Local Random Quantum Circuits
我们推导出一个动力学约束在本地随机量子线路晶格自旋系统的分段量子操作-在空间和时间-发生经典概率的相关性的传播。相关性被量化的Frobenius范数的两个积极的运营商作用在类空分离的局部希尔伯特空间的交换子。对于$t=O(L)$相关性传播到距离$\mathcal{D}=t$的时间,最多对于该半径内的任何距离扩散地增长,具有广泛抑制的距离相关校正,而对于$t=o(L^2)$,系统的所有部分几乎相等地与指数抑制的距离相关校正相关,并且接近可以渐近建立的最大相关量。
2015-08-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Distance-preserving stabilizer measurements in hypergraph product codes
针对有限率QLDPC码非局部稳定子测量电路设计难题,本文证明超图积码具有保距鲁棒性,任何稳定子测量电路均能保持有效距离,并证明了现有深度最优电路在有效距离上同样最优。
2025-01-28 quant-ph
A new quantum ripple-carry addition circuit
提出了一种新的线性深度纹波进位量子加法电路。以前的加法电路需要线性的许多辅助量子位;我们的新加法器只使用单个辅助量子位。此外,我们的电路具有较低的深度和较少的门比以前的纹波进位加法器。
2004-10-22 quant-ph
Quantum Wasserstein Compilation: Unitary Compilation using the Quantum Earth Mover's Distance
提出基于1阶量子瓦瑟斯坦距离的变分量子电路编译目标函数QWC,证明其上界两电路平均非保真度,实验表明其对足够深电路的 barren plateaus 影响小于LET和HST。
2025-04-17 quant-ph
Reinforcement learning of quantum circuit architectures for molecular potential energy curves
本研究通过强化学习方法开发了可生成分子势能曲线量子电路的架构,实现了对任意键距的适应性电路设计。
2025-11-20 quant-ph
Circuit Design for A Measurement-Based Quantum Carry-Lookahead Adder
我们提出了一个量子超前进位加法器(QCLA)的设计和评估使用基于测量的量子计算(MBQC),称为MBQCLA。QCLA最初是为支持长距离通信的抽象并发架构而设计的,但大多数现实的架构严重限制了通信距离。量子超前进位加法器比量子纹波进位加法器更快; QCLA具有对数深度,而纹波加法器具有线性深度。MBQCLA利用MBQC在单位时间内转移量子态的能力来加速加法。MBQCLA打破了仅最近邻架构中加法电路的延迟限制:与线性最近邻架构的电路深度的$Θ(n)$限制相比,它可以达到$Θ(log n)$深度。当添加长度超过100个量子位的寄存器时,MBQCLA比脉动进位加法器快一个数量级,但需要大一个数量级的簇状态。集群状态资源可分为计算和通信;对于未优化的形式,$\approx$ 88%的资源用于通信。水平通信成本的手动优化导致就地MBQCLA电路的空间资源减少$\approx$ 12%。为了比较,图形状态量子超前进位加法器(GSQCLA)仅使用MBQCLA的空间资源的$\approx$ 9%。
2009-10-14 cs.AR quant-ph
Short random circuits define good quantum error correcting codes
研究了大码率、大距离量子纠错码的编码复杂度。我们证明了具有$O(n \log^2 n)$门的随机Clifford电路可用于将$k$量子比特编码为$n$量子比特,其中距离$d$。此外,我们证明,这样的电路通常有一个深度的$O( \log^3 n)$。
2013-12-30 cs.IT math.IT quant-ph
The dynamic 4.8.8 Floquet code
University of Bristol(布里斯托大学);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所)
本文提出一种保持完整空间距离的4.8.8 Floquet码动态测量电路,通过电路级去极化噪声下的基准测试,证明动态电路相比标准辅助比特电路能提高阈值并降低开销。
2026-06-08 quant-ph
Building Krylov complexity from circuit complexity
Krylov复杂性是研究非平衡量子动力学中算符增长的一个新的工具。然而,在这些研究中仍然存在一个基本问题:Krylov空间中基态之间的距离的定义是模糊的。在这里,我们表明,Krylov复杂性可以严格建立从电路复杂性时,动力学对称性存在。回路复杂度表征了多维算子空间中的测地线距离,而克雷洛夫复杂度则度量了最终算子在特定方向上的高度。因此,电路复杂性的几何表示明确地指定了Krylov空间中基态之间的距离。这种几何方法也适用于依赖时间的Liouvillian超算子,其中单个Krylov复杂性不再足够。多重Krylov复杂度可以被联合利用来充分描述算子动力学。
2023-03-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-th
Walking Floquet code circuits for zero-overhead leakage reduction
Yale University(耶鲁大学)
针对量子纠错中泄漏引起的相关错误问题,提出两种零开销的蜂窝Floquet码行走电路,通过周期性泄漏移除保持码距离,并在熵效应主导的水fall机制下优于行走表面码。
2026-09-11 quant-ph
Computation at a distance
我们考虑一个由量子计算机可能的局限性激发的计算模型。我们有一个n根线的线性阵列,我们可以只对相邻的线对执行操作。我们的目标是建立一个电路,执行指定的操作跨越所有n线。我们表明,自然的下限n-1电路深度几乎是紧的各种问题,我们证明了线性上限额外的问题。特别地,仅使用将线(mod 2)添加到相邻线的门,我们可以将GL_n(2)中的任何线性运算实现为深度为5 n的电路。我们证明了一些线性运算至少需要2n+1的深度。
2007-01-26 quant-ph
Identity check problem for shallow quantum circuits
针对浅层量子电路的恒等校验问题,提出经典算法可线性时间内近似D维局部电路到恒等信道的钻石范数距离,还给出算子范数距离的高效近似方案并完成数值验证。
2024-01-29 math-ph math.MP quant-ph
Tradeoffs on the volume of fault-tolerant circuits
该研究针对容错计算中编码选择的多目标平衡问题,证明编码族无法同时满足常数码率、递增距离与短深度CNOT门构件三个条件,揭示了容错电路体积相关的固有性能权衡。
2025-10-03 cs.IT math.IT quant-ph
Flag fault-tolerant error correction with arbitrary distance codes
本文介绍了一种通用的容错量子纠错协议,该协议利用标记电路测量任意距离码的稳定器。除了第一次将标志纠错扩展到距离三码之外,我们的协议还适用于比以前已知的更广泛的距离三码。当电路中的$v$故障导致的错误具有大于$v$的权重时,标志电路使用额外的辅助量子位来发信号。标志纠错协议适用于满足一组条件的任意距离的稳定器码,并且比诸如Shor、Steane和Knill纠错的其他方案使用更少的量子比特。我们给出了满足这些条件的无限代码族的例子,并分析了距离3和5的例子数值的行为。标记纠错比Shor纠错需要更少的资源,可以潜在地用于使用大码长的低密度奇偶校验量子码的低开销容错纠错协议中。
2018-01-31 quant-ph
Immense Fidelity Enhancement of Encoded Quantum Bell Pairs at Short and Long-distance Communication along with Generalized Design of Circuit
本文首次区分量子通信的短距离与长距离应用,提出基于经典通信协议的新模型和广义电路设计,大幅提升编码贝尔态的保真度与纠错能力,并用IBM QISKIT仿真验证。
2023-03-13 quant-ph
Classical simulation of bosonic linear-optical random circuits beyond linear light cone
从量子线路的概率分布中采样是一项基本的和实际的重要任务,它可以用于使用有噪声的中等规模量子设备来证明量子优越性。在本工作中,我们研究了经典的可模拟性采样从输出光子数分布的线性光学电路组成的随机分束器均匀分布的压缩真空态和单光子态输入。我们提供了有效的经典算法来模拟线性光随机电路,并表明该算法的误差是指数小的深度小于二次源之间的距离使用一个经典的随机线性光电路的随机游走行为。值得注意的是,允许有效经典模拟的平均情况深度大于最坏情况深度限制,其在距离上是线性的。此外,我们的结果与玻色子采样的硬度一起给出了构造全局Haar-随机酉回路的深度的一个下界。
2022-08-25 quant-ph
Characterizing the Reproducibility of Noisy Quantum Circuits
量子计算机再现或复制量子线路结果的能力是验证和确认量子计算应用的关键问题。由器件噪声中的不良特征波动引起的电路结果的统计变化可能导致计算错误和不可再现的结果。虽然器件表征提供了对噪声的直接评估,但一个突出的问题是这些度量如何约束给定量子线路的再现性。在这里,我们首先直接评估一个嘈杂的量子线路的再现性,在计算结果之间的Hellinger距离方面,然后我们表明,设备表征提供了一个分析界上观察到的变化。我们验证的方法,使用一个合奏的单量子位测试电路,在超导transmon处理器上执行,具有良好的特征读出和门错误率。由此产生的描述电路的再现性,在一个复合器件参数,被确认定义上界观察到的海林格距离,跨可变的测试电路。电路结果和器件表征之间的这种预测相关性为评估噪声量子线路的再现性提供了一种有效的方法。
2022-04-01 quant-ph
Transversal switching between generic stabilizer codes
我们提出了一个随机变量的稳定器重新布线算法(SRA),一种方法,用于构建任何一对稳定器代码之间的横向电路映射。当沿着该电路应用门时,初始代码在到达最终代码之前通过一系列中间代码变形。有了这个随机化的变体,我们表明,总是存在一个路径的变形,保持整个电路的代码距离,而使用最多的线性开销的距离。此外,我们表明,一个随机的路径将几乎总是足够的,并讨论实现一般容错代码切换电路的前景。
2018-01-30 quant-ph
Approximation and Generalization Capacities of Parametrized Quantum Circuits for Functions in Sobolev Spaces
本文研究了参数化量子电路对连续函数、p-可积函数及Sobolev空间的逼近能力,并建立了跨函数空间与距离的泛化界,为PQC在求解微分方程等应用及损失函数设计提供了理论基础。
2025-03-05 quant-ph
Flagging the Clifford hierarchy:~Fault-tolerant logical $\fracπ{2^l}$ rotations via measuring circuit gauge operators of non-Cliffords
Quantinuum
本文提出递归定义的标记电路,用于检测CSS码中由非容错R_{Z}(π/(2^l))门引起的逻辑错误,并提供实现容错逻辑R_Z(π/(2^l))或R_ZZ(π/(2^l))门的电路。
2026-03-25 quant-ph
Quantum Addition Circuits and Unbounded Fan-Out
我们首先展示了如何构造一个O(n)深度O(n)大小的量子线路,用于两个n位二进制数的加法,而不需要辅助量子位。它的确切尺寸是7 n-6,比任何其他没有辅助量子比特的量子线路都要小。利用该电路,我们提出了一种构造O(d(n))-深度O(n)-大小量子线路的方法,该量子线路具有O(n/d(n))的辅助量子位,对任意d(n)=Ω(log n).如果我们允许使用长度为O(n^c)的无界扇出门,对于任意小的正常数c,我们可以修改该方法并构造O(e(n))-深度O(n)-大小的电路,对于任何e(n)=Ω(log* n),具有O(n)个辅助量子位。特别地,这些方法分别产生深度为O(log n)和深度为O(log* n)的有效电路。我们应用我们的电路来构造有效的量子线路的肖尔的离散对数算法。
2009-10-14 quant-ph
Automatic synthesis of quantum circuits for point addition on ordinary binary elliptic curves
在为Shor算法求解离散对数问题设计量子线路时,实现群运算是一项成本关键的任务。我们介绍了一个工具,用于自动生成普通的二进制椭圆曲线,一个突出的平台组的数字签名的加法电路。我们的Python软件生成的电路描述,在不增加量子位数或T深度的情况下,涉及的T门数量不到以前最好的构造的39%。该软件还通过适当的图形着色来优化GF(2)线性运算的(CNOT)深度。
2014-01-10 quant-ph
Information flow in parameterized quantum circuits
本文提出一种基于电路图表示和门节点互信息距离度量的信息流量化方法,用于优化参数化量子电路,并在变分量子本征求解器和变分量子分类任务中验证其有效性,同时可改进随机梯度方法的收敛性。
2025-01-23 quant-ph
Initial State Memory in Finite Random Brickwork Circuits
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院);Centre for Fluid and Complex Systems, Coventry University(考文垂大学流体与复杂系统中心)
研究有限随机砖块电路在何种条件下能保留初始状态的局部信息,通过计算演化后子系统缩减态的平均弗罗贝尼乌斯距离,发现当环境子系统小于系统一半时信息保留,否则丢失,并发现大规模下距离趋于普适形式,引入弱边界耗散可观察记忆保持与信息丢失相变。
2026-03-24 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Quantum Fourier Addition, Simplified to Toffoli Addition
量子加法电路被认为是两种类型:1)Toffli-adder电路,只使用经典的可逆门(CNOT和Toffoli),和2)QFT加法器电路的基础上的量子傅里叶变换。我们提出了第一个系统的翻译的QFT加法电路到Toffoli为基础的加法器。这个结果表明,QFT加法与最具成本效益的托夫里加法器具有基本相同的容错成本(例如T计数):与使用QFT电路的门的近似分解相比,合并门更有效。为了实现这一目标,我们制定了新的电路身份多控制门和算法应用的身份。所采用的技术可用于自动化量子线路优化设计。
2022-09-30 cs.ET quant-ph
Validation of Quantum Elliptic Curve Point Addition Circuits
本文通过经典模拟和单元测试验证椭圆曲线点加量子电路,发现四个辅助量子比特未正确反计算的不一致问题,并提供了不增加主导阶量子门成本的修复方案。
2025-07-14 quant-ph
The power of quantum circuits in sampling
该研究借助随机预言机与 Yamakawa-Zhandry 问题的困难性放大,证明多项式规模量子电路可完成亚指数经典电路无法近似的采样任务。
2025-10-04 cs.CC quant-ph
Floquetifying stabiliser codes with distance-preserving rewrites
University of Oxford(牛津大学)
研究如何对稳定器码进行弗洛凯化,基于ZX演算提出保持距离的重写概念,将任意权重稳定器测量分解为单比特和两比特操作的量子电路,推广弗洛凯化过程,确保保留原码距离和逻辑量子比特数。
2026-07-22 quant-ph
Locating Rydberg Decay Error in SWAP-Leakage Reduction Circuit Protocol
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理科学学院和微观尺度物理国家研究中心);Shanghai Research Center for Quantum Science and CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学上海量子科学研究与探索中心和中科院量子信息与量子物理学前沿卓越中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室);New Conerstone Science Laboratory(新基石科学实验室)
本文提出一种高效硬件方案,利用SWAP-泄漏减少电路协议减轻Rydberg衰减误差,通过量子比特交换实现在线泄漏抑制,针对不同可检测误差类型设计两种解码器,显著提升容错性能。
2026-04-25 quant-ph
Wasserstein Complexity of Quantum Circuits
本文提出量子Wasserstein复杂度这一新度量,基于一阶量子Wasserstein距离给出量子电路复杂度的新下界,并证明其可限制量子资源转化为计算资源的实验成本。
2022-08-12 cs.CC hep-th math-ph
MAFFT-inspired Quantum Shift-based Sequence Alignment and its Efficient Simulation on Decision Diagrams
Fujitsu Limited(富士通株式会社)
本文提出基于量子位移的序列比对方法,利用Grover算法和决策图模拟器提升效率,用于优化多重序列比对中的筛选步骤。
2026-02-27 quant-ph
LUCI in the Surface Code with Dropouts
Google Quantum AI(谷歌量子人工智能)
LUCI通过灵活构建非周期性和各向异性电路,有效降低Dropout惩罚,提升容错量子计算的性能和设备设计效率。
2026-03-06 quant-ph
Complexity for Conformal Field Theories in General Dimensions
我们研究了任意维共形场论态的电路复杂性。我们的电路从一个初级状态开始,沿着洛伦兹共形群的幺正表示移动。距离函数的不同选择可以根据共形群的共伴轨道的几何来理解。我们明确地将我们的电路与反德西特空间中的类时测地线和这些测地线之间的距离的复杂性度量。我们将我们的方法扩展到电路在其他对称群使用群论的概念的相干态的概括。
2021-10-13 hep-th quant-ph
Optimized Matrix-Product State Simulations of Quantum Error Correction Circuits
QPerfect SAS(QPerfect公司);European Center for Quantum Sciences(欧洲量子科学中心);QuEra Computing Inc.(QuEra计算公司);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Strasbourg(斯特拉斯堡大学);CNRS(法国国家科学研究中心)
本文针对含非Clifford门的大规模量子纠错电路,通过优化矩阵积态技术,实现了多类QEC电路的高效精确模拟,为容错量子计算研究提供重要支撑。
2026-09-04 quant-ph
Fourier analysis of sampling from noisy chaotic quantum circuits
从混沌量子演化的输出分布中取样,特别是从伪随机通用量子线路的输出分布中取样,已经被认为是近期量子霸权的一个重要里程碑。同一篇论文指出,混沌分布对噪声非常敏感,并且在相当一般的噪声模型下,按照门的数量呈指数收敛于比特串上的均匀分布。一方面,对于增加的门的数量,它足以随机地选择比特串来近似具有固定统计距离的噪声分布。另一方面,交叉熵基准可以用来衡量实验的保真度,以及与均匀分布的距离。我们估计,最先进的经典超级计算机将无法模拟高保真混沌量子线路与大约50量子位和深度40。最近的一篇有趣的论文提出了一种不同的近似算法的噪声分布,扩展了以前的结果对交换量子线路的傅立叶分析。使用的统计特性的波特-托马斯分布,我们表明,这种新的近似算法不提高随机猜测,在多项式时间。因此,它证实了先前的结果,并不代表对上述建议失效的额外挑战。
2017-08-06 quant-ph
On Exact Sizes of Minimal CNOT Circuits
本文提出一种计算 Cayley 图距离的新方法以合成最小 CNOT 电路,通过等距刻画与球体规模多项式等理论工具,大幅缩小了直径超过 $3(n_0-1)$ 的 $n_0$ 范围,并扩展了长循环排列距离猜想的适用界限。
2025-04-28 quant-ph
No More Hooks in the Surface Code: Distance-Preserving Syndrome Extraction for Arbitrary Layouts at Minimum Depth
Keio University(庆应义塾大学);The University of Tokyo(东京大学);RIKEN(理化学研究所)
提出ZX交错综合征提取方法,在最小深度(四层CNOT门)下为任意规则表面码布局保持完整容错距离d,通过缩短解码图中的钩子错误边来消除其影响。
2026-06-23 quant-ph
Measurement-based uncomputation of quantum circuits for modular arithmetic
本文形式化了单量子位寄存器的基于测量的逆计算(MBU)技术,将其应用于模运算电路,显著降低了Toffoli门数量和深度,并有望改进模乘法、模幂运算及量子密码分析。
2024-07-29 quant-ph
Quantum Circuit Pruning: From NISQ Architectures to Fault-Tolerant Operations
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Universitat Politècnica de València(瓦伦西亚理工大学)
提出路由感知的量子电路剪枝策略,通过比较门计算贡献与保真度成本移除冗余双量子比特门,在NISQ和容错架构中实现门数减少48.6%和保真度提升47.7%。
2026-10-02 quant-ph
Sparse Quantum Codes from Quantum Circuits
我们描述了一种将量子线路转化为稀疏量子子系统码的一般方法。这个想法是把每个电路元件变成一组低权重规范生成器,强制执行该电路元件的输入输出关系。使用这个处方,我们可以将任意稳定器代码映射到具有相同距离和编码量子位数的新子系统代码中,但所有生成器都具有恒定的权重,代价是添加一些辅助量子位。通过额外的辅助量子比特开销,新代码也可以在空间上本地化。将我们的构造应用于某些级联稳定器码,得到具有等重生成器和最小距离$d = n^{1-ε}$的子系统码族,其中$ε= O(1/\sqrt{\log n})$。对于$D$维度的空间局部码,我们几乎饱和了由于Bravyi和Terhal的边界,并实现了$d = n^{1-ε-1/D}$。根据Freedman、Meyer和Luo的研究,在任何维度上,使用恒重生成器可以实现的最佳码距是稳定码的$O(\sqrt{n\log n})$。
2017-02-17 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Wasserstein distance between unitary operations
Beihang University(北京航空航天大学);LMIB(Beihang University), Ministry of education(教育部数学基础与计算科学重点实验室(北京航空航天大学));School of Mathematical Sciences, Beihang University(北京航空航天大学数学科学学院);International Research Institute for Multidisciplinary Science, Beihang University(北京航空航天大学多学科交叉研究院)
本文提出量子单位元操作之间的量子瓦瑟斯坦距离,用于解释量子电路复杂性并表征多量子位操作的局部可区分性,分析了单位元与常用量子门之间的距离,并引入了W₁误差率以关联量子纠错中的恢复操作成本。
2023-06-08 quant-ph
Linear-Depth Quantum Circuits for n-qubit Toffoli gates with no Ancilla
我们设计了一个线性深度的电路结构来实现一个$n$量子比特Toffoli门。所提出的构造使用由围绕x轴的基本2量子位控制旋转门组成的二次尺寸电路,并且不使用辅助量子位。在量子比特之间具有有限距离相互作用的量子技术中,电路深度保持线性。所建议的构造与Barenco等人(Phys.Rev.A,52:3457-3467,1995,arXiv:quant-ph/9503016)的长期构造有关,其使用二次尺寸、二次深度的量子线路用于$n$ -量子位Toffoli门。
2013-03-14 cs.ET quant-ph
Microwave Quantum Link between Superconducting Circuits Housed in Spatially Separated Cryogenic Systems
超导电路是实现量子计算系统的有力竞争者,也被成功地用于研究量子光学和混合量子系统。然而,它们的低温操作温度和目前缺乏保持相干性的微波到光学转换解决方案,阻碍了超导量子网络跨越不同低温系统或更大距离的实现。在这里,我们报告的低温波导相干连接transmon量子位位于两个稀释冰箱分开的物理距离为5米的成功操作。我们在这个基本网络的两个节点之间传输量子比特态并按需产生纠缠,平均传输和目标态的正确率分别为85.8%和79.5%。低温微波链路确实提供了一个机会,可以扩大量子计算系统的规模,并在至少几十米的长度尺度上创建局域量子通信网络。
2020-08-04 quant-ph
Layer codes as quantum memories: syndrome extraction, thresholds and idle robustness
University of Oxford(牛津大学);Quantum Motion(量子运动);Imperial College London(伦敦帝国理工学院)
本文提出层码的综合征提取调度器,在电路级噪声下评估其性能,发现其阈值与表面码相当,但空闲鲁棒性更优,代价是更多操作和物理量子比特。
2026-10-07 quant-ph
Quantum circuit design for accurate simulation of qudit channels
我们构建了一个经典的算法,设计量子电路的算法量子模拟的任意量子信道的容错量子计算机在一个预先指定的误差容限相对于钻石范数距离。经典算法是通过优化一组非线性耦合代数方程组将量子信道分解为广义极值信道的凸组合而构造的。所得到的电路是一个随机选择的广义极端通道电路,其运行时间相对于误差容限是对数的,相对于Hilbert空间维数是二次的,它只需要一个辅助量子点加上经典量子点。
2015-09-22 quant-ph
Quantum Circuit Design of Integer Division Optimizing Ancillary Qubits and T-Count
本文提出了一种基于Clifford + T门的具有$n$辅助量子位的整数除法量子线路设计。所提出的量子线路基于恢复除法算法。所提出的整数除法量子线路由(i)条件加法运算的量子线路和(ii)整数减法运算的量子线路组成。为了设计量子整数除法的辅助和T计数优化设计,提出了整数条件加法运算和整数减法运算的优化量子线路设计。与现有的基于量子傅立叶变换的整数量子除法电路相比,该电路在辅助量子比特方面提高了50%,在T计数方面提高了90%.
2016-09-05 quant-ph
Local random quantum circuits converge to the Porter-Thomas distribution in polynomial depth
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
该研究证明了多项式深度的局部随机量子电路输出分布以逆多项式速率收敛到Porter-Thomas分布,为量子优势实验提供了理论依据。
2026-10-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Realizing Lattice Surgery on Two Distance-Three Repetition Codes with Superconducting Qubits
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Paul Scherrer Institute(保罗谢尔研究所);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
本研究通过超导量子比特实现了距离为三的重复码的晶格手术,展示了其在量子纠错中的应用。
2025-01-08 quant-ph
General circuit mapping algorithm for neutral atom quantum computers
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
提出基于图论组合优化的数学框架,将量子比特映射问题编码为非线性整数规划并用遗传算法求解,在最小化总移动距离和并行传输操作数之间取得权衡,相比现有编译器减少了传输次数。
2026-06-19 quant-ph
Intrinsic Quantum Mpemba Effect in Markovian Systems and Quantum Circuits
本文提出内在量子迈佩姆巴效应,通过轨迹长度度量量子态距离,揭示马尔可夫系统和量子电路中反直觉的动态行为。
2025-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum circuits for permutation matrices
本文提出两种算法,用于构造置换矩阵的量子电路,通过多控制Toffoli门实现,且证明任意置换均可分解为Hamming距离为一的交换乘积。
2025-12-12 cs.CC quant-ph