Evaluating Mutation Techniques in Genetic Algorithm-Based Quantum Circuit Synthesis
LMU Munich（慕尼黑大学）
本文研究遗传算法中不同变异策略对量子电路综合的影响，通过以保真度为主并考虑电路深度和T操作的实验，发现删除与交换策略组合效果最佳。
2025-04-08 cs.AI quant-ph
Distributed Quantum Circuit Optimisation: Evaluating Global and Local encodings
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
研究量子电路优化与电路划分的交互作用，比较三种编译策略在量子算法基准套件中的表现，分析不同策略对计算、通信和经典预处理成本的影响。
2026-05-11 cs.DC quant-ph
Evaluating Security Properties in the Execution of Quantum Circuits
University of Pisa（比萨大学）
本文提出一种实用启发式方法，用于评估量子处理器上执行时的安全属性，如保密性和完整性，尤其针对可能不可信的供应商。
2026-03-16 cs.CR quant-ph
QRCC: Evaluating Large Quantum Circuits on Small Quantum Computers through Integrated Qubit Reuse and Circuit Cutting
本文提出QRCC集成方法，结合量子比特重用与电路切割（导线和门切割），在小规模量子计算机上运行大规模电路，平均减少29%切割次数，降低后处理开销。
2025-04-21 cs.ET quant-ph
Evaluating the noise resilience of variational quantum algorithms
我们模拟了不同类型的噪声在变分量子算法的态制备电路中的影响。我们首先使用变分量子本征求解器来寻找噪声存在下的哈密顿量的基态，并采用了两个质量的措施，除了能量，即保真度和并发。然后，我们扩展的任务之一，构建一个分层的量子线路animator，一组一般的随机目标状态。我们确定不同类型和噪声水平的最佳电路深度，并观察到变分算法通过调整优化参数来减轻噪声的影响。我们发现，包括冗余参数化门使量子线路更有弹性的噪声。对于这种过参数化电路，在无噪声情况下，不同的参数集可以导致相同的最终状态，我们将其表示为参数退化。在数值上，我们表明，这种简并性可以在噪声的存在下被解除，某些状态对噪声的弹性明显高于其他状态。我们还表明，从目标状态的平均偏差是线性的噪声电平，只要这是一个电路依赖的阈值相比，小。在这个区域中的偏差很好地描述了一个随机模型。在阈值以上，优化可以收敛到与真实目标状态具有很大不同的物理性质的状态，使得对于实际应用，确保噪声水平低于该阈值是至关重要的。
2020-11-23 quant-ph
Java Application that Outputs Quantum Circuit for Some NAND Formula Evaluators
本文介绍了QuanFruit v1.1，一个免费的Java应用程序。（源代码包含在发行版中。最近，Farhi-Goldstone-Gutmann（FGG）写了一篇论文arXiv：quant-ph/0702144，提出了一种计算NAND公式的量子算法。QuanFruit为FFG算法输出一个量子线路。
2008-02-17 quant-ph
Evaluating quantum circuits in the reservoir computing paradigm
Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)（印度技术学院（贝拿勒斯印度教大学））；Jay Chaudhry Software Innovation Centre（杰·乔杜里软件创新中心）；Department of Computer Science and Engineering, Indian Institute of Technology (Banaras Hindu University)（印度技术学院（贝拿勒斯印度教大学）计算机科学与工程系）；Indian Institute of Technology Tirupati（蒂鲁帕蒂印度技术学院）
本文研究了基于结构化砖墙电路的量子回声计算性能，分析了不同门结构对动态特性的影响，并通过实验验证了其在时间序列预测中的有效性。
2026-11-05 quant-ph
Evaluating System-Level Fidelity with Peaked Random Circuits
Leibniz Supercomputing Centre (LRZ)（莱布尼茨超级计算中心）
本文重新利用峰值随机电路（PRC）作为系统级保真度基准，通过运行不同量子比特数和电路深度的PRC矩阵，量化系统在累积噪声、门错误和连接约束下识别确定性峰值的能力，并在超导和离子阱平台上验证其作为高精度指标的有效性。
2026-09-15 cs.ET quant-ph
Evaluating Ground State Energies of Chemical Systems with Low-Depth Quantum Circuits and High Accuracy
提出一种仅优化 $n$ 个参数的增强型 QCC-VQE 低深度拟设，并在分子体系与两类量子硬件上评估其基态能量计算精度。
2024-02-21 quant-ph
A Practical Method of Constructing Quantum Combinational Logic Circuits
本文描述了一种用基本的量子逻辑门如非门和一般的$n$位Toffoli门构造量子组合逻辑电路的实用方法。这种方法有助于找到量子线路，以评估最适合在给定量子计算机上实现的形式的逻辑函数。在卡诺图的帮助下，获得最有效电路的规则得到了最好的利用。解释了由于量子逻辑电路与经典逻辑电路的不同，卡诺图的使用规则发生了变化。
1999-11-12 quant-ph
Differentiation of Linear Optical Circuits
本文针对现有线性光学回路应用依赖无梯度优化的问题，提出了计算其相位参数解析梯度的经典与量子算法，构建通用框架并分析采样复杂度，指出量子加速的潜在场景。
2024-12-08 quant-ph
Classical simulation of Gaussian quantum circuits with non-Gaussian input states
我们考虑高斯量子线路补充与非高斯输入状态，并推导出有效的经典强模拟这些电路的充分条件。特别是，我们概括的恒星表示的连续变量量子态的多模设置和相关的恒星秩的输入非高斯状态，最近推出的措施，非高斯，以评估成本的经典这些电路的输出概率密度。我们的研究结果具有很强的可模拟性的一个大类的短期连续变量量子线路的后果。
2021-04-14 quant-ph
Optimizing Quantum Circuits for Arithmetic
许多量子算法利用在输入的叠加上评估经典函数的神谕。为了便于实现，测试和资源估计这样的算法，我们提出了量子线路，用于评估功能，经常遇到的量子算法文献。这包括高斯、双曲正切、正弦/余弦、平方根倒数、反正弦和指数。我们使用来自经典高性能计算的见解来优化我们的电路并实现量子软件堆栈模块，该模块允许自动生成用于在计算基础上评估分段平滑函数的电路。我们的电路能够对各种量子算法进行更详细的成本分析，从而确定未来量子计算设备的具体应用。此外，我们的资源估计可能会指导未来的研究，旨在减少成本，甚至需要在计算基础上的算术。
2018-05-31 cs.ET quant-ph
Evaluating the performance of quantum processing units at large width and depth
本文提出基于LR-QAOA的基准测试协议，评估24台量子处理器在高达156量子比特和1万层深度下的性能，发现其能统一量化QPU随深度增加保持相干信号的能力，为跨平台量子计算性能追踪提供可扩展工具。
2025-05-28 quant-ph
Evaluating Parameter-Based Training Performance of Neural Networks and Variational Quantum Circuits
LMU Munich（慕尼黑大学）
本文在监督与强化学习任务上比较神经网络和变分量子电路，发现变分量子电路能以显著更少的参数达到相近性能，但训练时间更长，并展望其在未来机器学习任务中的优势。
2025-04-09 cs.AI cs.LG quant-ph
Evaluating the Effect of the Order of Optimization Passes in Quantum Circuit Optimization
Ludwig-Maximilians-Universität in Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Leibniz Supercomputing Centre（莱布尼茨超级计算中心）
本文通过Qiskit编译器系统评估16个优化遍的两两组合，发现优化遍顺序显著影响量子电路优化质量，且原生门集是决定最佳顺序的关键因素。
2026-09-25 cs.ET cs.PF quant-ph
To Scale Up or To Scale Out: Evaluating Space-Time Costs of Compiled Logical Circuits on Modular Superconducting Quantum Processors
Dark Qore；QuantWare；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Department of Physics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院物理系）；Quantum Center, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院量子中心）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）；QuTech, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学QuTech）
该研究针对模块化超导量子处理器，通过定量压力测试对比基于小芯片和分布式两种扩展策略的时空成本，发现分布式架构存在指数级性能损失，损失源于噪声或连接性主导的不同机制。
2026-08-24 quant-ph
Approximating Korobov Functions via Quantum Circuits
University of Maryland（马里兰大学）
本文通过量子信号处理和线性单元算法定制量子电路，近似d维Korobov函数空间中的函数，并分析近似误差和计算复杂度，为量子计算机应用提供理论基础。
2025-08-29 quant-ph
Evaluating the performance of sigmoid quantum perceptrons in quantum neural networks
量子神经网络（QNN）已被提出作为一个有前途的量子机器学习的体系结构。有许多不同的量子线路设计被称为QNN，但是没有明确的候选者比其他人更合适。相反，对“量子感知器”--QNN的基本组成部分--的研究仍在进行中。一个候选者是量子感知器，旨在模拟经典感知器的非线性激活函数。这种S形量子感知器（SQP）继承了泛逼近性质，该性质保证经典神经网络可以逼近任何函数。然而，这并不能保证从SQP构建的QNN将比它们的经典对应物具有任何量子优势。在这里，我们通过计算SQP网络的有效维度和有效容量，以及检查它们在实际学习问题上的性能，来批判性地研究SQP网络的能力和性能。将结果与其他缺乏激活函数的候选网络进行比较。结果发现，更简单的，显然是更容易实现的参数量子线路实际上比SQP更好。这表明作为经典神经网络理论基石的泛逼近定理并不是QNN的相关准则。
2022-08-12 quant-ph
Multi-variable integration with a variational quantum circuit
提出一种利用变分量子电路评估多变量积分的新策略，通过参数位移规则求导并基于积分基本定理估计积分值，支持部分积分和快速计算参数化被积函数。
2024-07-16 quant-ph
Optimal Compilation Strategies for QFT Circuits in Neutral-Atom Quantum Computing
针对中性原子量子计算中QFT电路，提出最小化原子移动的最优编译策略，达到理论下界并保持高保真度，可作为NAQC编译器性能基准。
2025-06-18 quant-ph
Evaluating the impact of noise on the performance of the Variational Quantum Eigensolver
量子计算机预计将非常有利于化学模拟，有望在准确性和速度方面取得显着进步。在NISQ设备上进行化学模拟的最突出的算法是变分量子本征求解器（VQE）。它是一种量子-经典混合算法，基于参数化的量子线路计算哈密顿量的基态能量，同时使用经典优化器寻找最优参数值。然而，量子硬件会受到噪声的影响，需要了解它会在多大程度上降低VQE算法的性能。本文以氢分子为例研究了噪声的影响。首先，我们比较了一组不同的优化器的VQE性能，从中我们发现NFT是最合适的一个。接下来，我们通过系统地增加它们的强度来量化不同噪声源的影响。噪声强度围绕IBM Q超导器件的共同值变化，并且曲线拟合用于模拟所获得的能量值与噪声幅度之间的关系。由于电路中的噪声量在很大程度上取决于其架构，我们对不同的ansatzes进行了研究，包括硬件效率和化学启发的。
2022-09-26 quant-ph
Evaluating low-depth quantum algorithms for time evolution on fermion-boson systems
模拟量子系统的时间演化是量子计算最有前途的应用之一，并且也作为子程序出现在诸如格林函数方法的许多应用中。在NISQ机器的当前时代，我们评估了在有限资源下模拟时间动态的算法的状态。我们提出了Jaynes-Cummings模型及其扩展，作为研究近期量子计算机上时间演化算法的有用玩具模型。使用这些简单的模型，时间演化算子的直接Trotterisation产生深电路，需要在当前NISQ硬件上无法达到的相干时间。因此，我们测试这个问题的两种替代反应：变分编译的时间演化算子，和变分量子模拟的波函数模拟。我们证明了数值在多大程度上这些方法是成功的时间演变这个系统。定量比较了电路深度和测量次数方面的成本，以及每种方法的其他缺点和优点。我们发现，这两种方法的计算要求，使他们适合我们的模型在NISQ硬件上进行时间演化模拟。我们的研究结果还表明，变分量子编译产生更准确的结果比变分量子模拟，在大量的测量为代价。
2021-06-18 quant-ph
Pre-optimization of quantum circuits, barren plateaus and classical simulability: tensor networks to unlock the variational quantum eigensolver
Eviden Quantum Lab（Eviden量子实验室）；CPHT, CNRS, Ecole Polytechnique, IP Paris（法国国家科学研究中心，巴黎综合理工学院，巴黎文理研究大学）
本研究利用张量网络预优化量子电路，缓解barren plateau问题，提升变分量子本征求解器在大系统中的能量精度和经典模拟效率。
2026-02-04 quant-ph
Alternating ZX Circuit Extraction for Hardware-Adaptive Compilation
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Ludwig-Maximilians-University Munich（慕尼黑大学）；Software Competence Center Hagenberg GmbH（哈根堡软件能力中心有限公司）；Munich Quantum Software Company GmbH（慕尼黑量子软件公司有限公司）
本文提出了一种结合ZX图与硬件适应性路由的量子电路提取方法，通过交替生成和评估提取选项，提升编译过程的灵活性和适应性。
2026-01-27 quant-ph
Large-Scale Quantum Device Benchmarking via LXEB with Particle-Number-Conserving Random Quantum Circuits
本文通过在随机量子电路中引入粒子数守恒约束并提出MLXEB方法，解决了LXEB无法基准测试超过100量子比特器件的问题，并通过数值模拟验证了其保真度估计的准确性。
2025-07-23 quant-ph
Full-State Quantum Circuit Simulation by Using Data Compression
量子线路模拟对于评估量子算法和量子机器至关重要。然而，完全模拟所需的状态振幅数量随着量子位的数量呈指数级增加。在这项研究中，我们利用数据压缩，以减少内存需求，交易计算时间和保真度的内存空间。具体来说，我们开发了一个混合的解决方案，通过结合无损压缩和我们定制的有损压缩方法，在每个时间步的模拟自适应误差界。我们的方法优化了压缩速度，并确保由于有损压缩引起的错误是不相关的，这是比较模拟输出与物理机器的一个重要属性。实验表明，我们的方法减少了模拟61量子位格罗弗的搜索算法的内存需求从32艾字节到768太字节的内存阿贡的Theta超级计算机使用4,096个节点。结果表明，对于一般的量子线路，我们的技术可以将模拟规模增加2到16个量子比特。
2020-05-13 quant-ph
Efficient Classical Simulation of Low-Rank-Width Quantum Circuits Using ZX-Calculus
本文提出了一种基于ZX演算的高效方法，用于模拟低秩宽度量子电路，通过优化秩分解策略显著提升经典模拟效率。
2026-11-05 cs.CC quant-ph
Trainability of Parametrised Linear Combinations of Unitaries
本文证明了酉算子线性组合（LCU）在应用于可训练参数化量子线路时仍保持可训练性，并推导了梯度方差表达式，为构建更具表达能力的可训练线路提供了方法。
2025-06-27 quant-ph
High Dimensional Quantum Machine Learning With Small Quantum Computers
Leiden University（莱顿大学）
针对量子比特数不足限制高维量子机器学习的问题，提出用少量小型量子电路评估构建模型以逼近大型电路，并在数字识别和10量子比特PQC逼近中验证其优于神经网络。
2023-07-12 cs.LG quant-ph
Estimating the Jones polynomial for Ising anyons on noisy quantum computers
本研究将琼斯多项式在第四单位根处的求值归约为量子比特稳定子电路振幅计算，用Hadamard测试估计振幅，提出了噪声量子处理器的标准基准，并验证了零噪声外推法的误差缓解效果。
2025-06-16 quant-ph
A Fine-Grained and Efficient Reliability Analysis Framework for Noisy Quantum Circuits
DePaul University（德保罗大学）；College of William and Mary（威廉玛丽学院）
本文提出了一种细粒度且高效的噪声量子电路可靠性分析框架，通过噪声代理电路和代理保真度度量，实现高效且准确的可靠性评估。
2026-02-20 quant-ph
Term Grouping and Travelling Salesperson for Digital Quantum Simulation
通过计算哈密顿量的时间演化来进行量子动力学的数字模拟是量子计算最初提出的应用。然而，仿真哈密顿量的完整第二量子化形式所需的大量量子门使得这样的方法不适合于具有有限的导致高物理误差的门重复性的近期器件。此外，由非交换项引起的Trotter误差会累积并损害整个电路的保真度，从而导致算法误差。在本文中，我们提出了一个新的术语排序策略，最大通勤TSP（MCTSP），同时减轻算法和物理错误。首先，我们提高了Trotter保真度与以前提出的优化相比，通过重新排序泡利条款，并将它们划分为交换家庭。我们证明了这种方法的实用性，通过构建和评估量子线路，模拟不同的分子哈密顿，以及理论解释的保真度改善，从我们的长期分组方法。其次，我们描述了一种新的门取消技术，减少了高的门数制定的门取消问题作为一个旅行销售人员的问题，连同基准测试实验。最后，我们还提供了基准测试结果，证明了最大-通勤-TSP的综合优势，以减轻物理和算法的错误，通过量子线路模拟现实的噪声模型。
2021-03-12 quant-ph
RubriQ: Rubric-Guided Group Relative Policy Optimization for Constraint-Aware Quantum Circuit Synthesis
Texas Tech University（德克萨斯理工大学）
针对量子电路合成瓶颈，RubriQ框架将其作为大语言模型代码生成任务，用组相对策略优化，以程序化规则为奖励函数，集成CUDA-Q模拟，在基准任务和量子处理器上表现出色，建立高性能计算驱动管道大规模生成容错电路。
2026-07-09 quant-ph
Locally purified density operators for noisy quantum circuits
本文研究噪声量子电路混合态的局部纯化密度算子（LPDO）表示问题，提出统一方法管理虚拟键与克劳斯键，通过数值模拟发现其在量子-经典临界点受限，而MPO虽刻画纠缠趋势但截断破坏正定性，推进了开放量子系统混合态表示的理解。
2024-12-02 quant-ph
Evaluating the performance of QEC primitives on quantum processors at large width and depth
Jülich Supercomputing Centre, Forschungszentrum Jülich（于利希超级计算中心，于利希研究中心）；Department of Computer Science, University of Cologne（科隆大学计算机系）
提出基于LR-QAOA的少样本基准，通过MCM实现模拟QEC原语，在多个QPU上验证其与逻辑性能的相关性，为硬件比较提供低资源方案。
2026-10-06 quant-ph
Comparative Study of Quantum Transpilers: Evaluating the Performance of qiskit-braket-provider, qBraid-SDK, and Pytket Extensions
本研究开发了RandomQC和Benchmarq工具，对主流SDK到SDK量子转译器进行全面基准测试，发现qiskit-braket-provider凭借结合一对一转译与不支持门分解的架构，实现了0.2%的极低失败率和卓越性能，为量子转译工具的选用与开发提供了实用指南。
2025-04-28 cs.ET quant-ph
Differentiable Quantum Architecture Search For Job Shop Scheduling Problem
本文提出JSSP-DQAS框架，将可微量子架构搜索扩展至基于变分量子本征求解器的作业车间调度问题，通过重新定义操作池自动生成抗噪电路架构，显著提升了求解效率。
2024-01-03 quant-ph
Analytical Quantum Full-Wave Solutions for a 3D Circuit Quantum Electrodynamics System
为解决超导电路量子器件数值方法缺乏验证数据的问题，本文提出首个三维波导腔的解析量子全波解，并通过单光子干涉等参数计算验证了其有效性。
2024-01-05 quant-ph
LEQA: Latency Estimation for a Quantum Algorithm Mapped to a Quantum Circuit Fabric
本文介绍了LEQA，一个快速的延迟估计工具，用于评估映射到量子结构的量子算法的性能。可以通过在量子线路结构上的量子操作依赖图中执行量子指令和量子位的详细调度、放置和路由来计算实际量子算法延迟。然而，这是一个非常昂贵的提议，需要大量的处理时间。相反，基于计算量子位的邻域种群计数的LEQA可以以良好的准确度产生电路延迟的估计（即，平均误差小于3%），对于中型基准测试具有高达两个数量级的加速。预期该加速比作为电路大小（操作计数）的函数而超线性地增加。
2015-01-05 cs.ET quant-ph
The quantum query complexity of read-many formulas
The quantum query complexity of evaluating any read-once formula with n black-box input bits is Theta(sqrt(n)). However, the corresponding problem for read-many formulas (i.e., formulas in which the inputs have fanout) is not well understood. Although the optimal read-once formula evaluation algorithm can be applied to any formula, it can be suboptimal if the inputs have large fanout. We give an algorithm for evaluating any formula with n inputs, size S, and G gates using O(min{n, sqrt{S}, n^{1/2} G^{1/4}}) quantum queries. Furthermore, we show that this algorithm is optimal, since for any n,S…
2011-12-02 cs.CC quant-ph
Methods for measuring noise, purity changes, and entanglement entropy in quantum devices and systems
我们目前的方法来评估量子演化过程中由于耦合到环境（耗散下文）的数量的变化率。该协议基于重复给定的量子线路（或量子操作）两次、三次等，并且在每次重复之后测量期望值。我们首先应用这种方法来测量量子线路中的纯度变化率。这提供了关于电路质量的直接信息。此外，所提出的方案能够提取耗散的贡献，如能量和相干性的量的变化。特别地，这可以应用于特定量子位的局部哈密顿。因此，我们的方法可以用来定位“热点”的耗散发生。这种方法的一个变体可以用来测量量子线路中的纠缠积累。这些方法是可扩展的，因为它们只涉及一些在NISQ设备中相对容易测量的可观测量。
2021-12-01 quant-ph
Improved Simulation of Quantum Circuits by Fewer Gaussian Eliminations
我们表明，强模拟的量子线路使用$t$ $T$门幻态的成本表现出非平凡的减少其上限为$t=1$，$t=2$，$t=3$，和$t=6$奇素数量子。这与以前发现的量子位的数值界限一致。我们定义的条款，需要高斯消除的$t \times t$矩阵的数量的仿真成本，因此捕获的成本进行计算稳定器内积或评估二次高斯和的仿真方法。以前的量子位数值搜索无法收敛到PDMATHAMT之外。我们有效地增加了空间搜索这些非平凡的减少$>10^{10^4}$和扩展的界限$t=14$ qutrits。这是通过使用Wigner-Weyl-Moyal形式主义来代数地找到边界而不是依赖于数值来实现的。我们从${3^{\sim 0.469t}}$的$12$ -qutrit幻态得到了一个新的上界约化，它改进了从${3^{\sim 0.482t}}$的$6$ -qutrit幻态得到的上界.
2020-03-02 quant-ph
Quantum signal processing without angle finding
针对现有量子信号处理（QSP）经典角度求解步骤的瓶颈问题，提出一种利用编码目标函数的对角算子量子电路的新方法，绕过角度求解，简化电路设计且近乎最优实现分块编码厄米矩阵函数，降低经典开销并拓展QSP适用性。
2025-01-13 quant-ph
On the Effect of Quantum Interaction Distance on Quantum Addition Circuits
研究了量子相互作用距离对精确量子加法电路速度影响的理论极限。在这项研究中，我们利用图嵌入量子线路分析。我们研究了一个逻辑映射的任何$Ω(\log n)$ -深度量子加法器电路的两个$n$ -量子位寄存器的量子位和门到一个实用的架构，它限制了相互作用的距离，最近的邻居，只支持一个和两个量子位的逻辑门。不幸的是，在所选择的$k$维实际结构上，我们证明了任何精确量子加法电路的深度下界不再是$Ω(\log {n})$，而是$Ω(\sqrt[k]{n})$。这一结果首次将图嵌入应用于量子线路和器件，为编译器开发提供了新的工具，强调了量子计算机体系结构对性能的影响，并在评估量子算法的时间性能时起到警示作用。
2010-12-24 cs.AR quant-ph
QuMeld: A Modular Framework for Benchmarking Qubit Mapping Algorithms
Institute of Computer Science Vilnius University Vilnius, Lithuania
QuMeld是一个开源框架，用于评估和比较不同量子比特映射算法，支持多种拓扑结构和评估指标，具有良好的扩展性。
2026-03-02 quant-ph
Quantum Fully Homomorphic Encryption by Integrating Pauli One-time Pad with Quaternions
量子全同态加密（QFHE）允许对加密数据评估量子线路。我们提出了一种新的QFHE方案，该方案通过依赖SU（2）的四元数表示来扩展Pauli一次一密加密。该方案提高了计算1-量子比特门的效率，并多项式地提高了计算一般量子线路的渐近复杂度。在技术上，提出了一种新的加密多位控制技术，它允许执行任何1-量子位门，其参数以加密形式给出。通过这种技术，我们建立了一个新的加密和以前的泡利一次性密码本加密之间的转换，桥接我们的QFHE方案与以前的。此外，这种技术是有用的私人量子线路的评估。该方案的安全性依赖于底层量子FHE方案的安全性，而后者的安全性依赖于带错误学习问题和循环安全假设。
2022-11-25 cs.CC cs.CR quant-ph
Amplitude-Aware Lossy Compression for Quantum Circuit Simulation
量子线路的经典模拟对于评估和验证新量子算法的设计至关重要。然而，量子态振幅的数量随着量子比特的数量呈指数增长，导致模拟的存储器需求呈指数增长。在本文中，我们提出了一种新的数据减少技术，以减少量子线路模拟的内存需求。我们将我们的幅度感知有损压缩技术应用于量子态幅度向量，以计算时间和保真度换取存储空间。实验结果表明，我们的模拟器只需要1/16的原始存储需求，以99.95%的保真度模拟量子傅里叶变换电路。内存需求的减少表明，与没有我们的技术的模拟相比，我们可以在量子线路模拟中增加4个量子比特。此外，对于一些特定的电路，比如Grover的搜索，我们可以将模拟大小增加18个量子位。
2018-11-15 cs.ET quant-ph
Quantum supremacy and high-dimensional integration
我们建立了连续变量量子计算和高维积分之间的联系，表明连续变量瞬时量子多项式（CV-IQP）电路的输出概率是由大维度振荡函数的积分给出的。我们证明了两个结果有关的经典硬度评估这些积分：（i）我们表明，存在电路，使这些积分是一个加权和的#P-hard问题的近似和（ii）我们证明，计算这些积分是困难的计算积分的任意有界函数。然后，我们利用这些结果表明，给定一个合理的猜想的硬度计算的积分，近似采样从CV-IQP电路不能在多项式时间在一个经典的计算机上，除非多项式层次崩溃到第三级。即使在有限压缩和有限测量精度的情况下，我们的结果仍然成立，而不需要明确的容错性。
2017-12-20 quant-ph
Sub-universal variational circuits for combinatorial optimization problems
Department of Physics, University of Colorado Boulder, Boulder, CO 80309, USA（科罗拉多大学博尔德分校物理系）；University of Technology Sydney, Centre for Quantum Software（悉尼技术大学量子软件中心）；Department of Electrical, Computer and Energy Engineering, University of Colorado Boulder, Boulder, Colorado 80309, USA（科罗拉多大学博尔德分校电气、计算机与能源工程系）
提出一种基于二比特随机矩阵的经典概率变分线路求解组合优化问题，在多种规模的 Max-Cut 问题上优于 QAOA，为评估量子变分线路性能提供了次通用门集基准。
2025-09-14 cs.LG quant-ph
State of practice: evaluating GPU performance of state vector and tensor network methods
本文评估态矢量与张量网络模拟器在GPU上的性能，通过八个量子子程序、31种配置的测试台，关联性能与电路指标，指导选择最优策略，实现高达10倍加速。
2025-02-03 cs.DC quant-ph
Quantum Trojan Insertion: Controlled Activation for Covert Circuit Manipulation
针对不可信编译器可能引入恶意硬件木马的问题，本文提出可控激活的新型量子木马，通过基准实验验证了其在量子电路中嵌入的可行性及对性能和安全性的影响。
2025-02-13 cs.AR quant-ph
Benchmarking Encoding Families in Quantum Neural Networks Under Fixed Circuit Area for Frequency Spectrum and Trainability
Military University of Technology（军事理工大学）；The Washington Institute for STEM Entrepreneurship and Research（华盛顿STEM创业与研究学院）；Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics ITWM（弗劳恩霍夫工业数学研究所ITWM）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文通过合成和现实数据集评估了不同量子神经网络架构和编码策略的可训练性和近似特性，发现频谱定制和电路参数对性能有显著影响。
2026-03-29 quant-ph
Benchmarking a Teleportation Protocol realized in Superconducting Circuits
量子态的隐形传态可以用于在量子通信中分配远距离量子比特之间的纠缠以及用于量子计算。在这里，我们展示了一个隐形传态协议的实施，单次测量步骤，超导量子位耦合到微波谐振器。使用全量子态层析成像和评估的纠缠见证，我们表明，该协议产生一个真正的三方纠缠态的所有三个量子比特。计算测量的密度矩阵到两个量子比特的基态上的投影允许我们重建隐形传态。对一组完整的输入状态重复这个过程，我们发现平均输出状态保真度为88%。
2011-07-24 cond-mat.supr-con quant-ph
