Simulating quantum circuit expectation values by Clifford perturbation theory
本文提出基于海森堡绘景泡利项截断的克利福德微扰方法，用于高效近似大型近克利福德电路的期望值，并在QAOA基准上验证了其有效性及误差量化能力。
2023-07-11 quant-ph
Computing quopit Clifford circuit amplitudes by the sum-over-paths technique
利用Gottesman-Knill定理，可以有效地计算Clifford电路的输出概率。我们提出了一个替代的证明，这一结果的quopit克利福德电路（即，Clifford电路的集合上的$p$水平的系统，其中$p$是一个奇素数）使用费曼的求和路径技术，它允许任意量子线路的振幅表示在一个加权和计算路径。对于一般的量子线路，路径上的和包含指数数量的项，并且已知没有有效的经典算法可以计算和。然而，对于quopit Clifford电路，我们证明了路径上的和具有一种特殊的形式：它可以表示为Weil和与二次多项式的乘积，可以有效地计算。这提供了一种有效地计算这种电路的输出概率和幅度的方法，并且是将量子线路与低次多项式联系起来的电路-多项式对应的应用。
2017-10-27 quant-ph
Error correction with brickwork Clifford circuits
Institute for Logic, Language and Computation, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学逻辑、语言与计算研究所）；Qusoft（量子软件中心）；Centrum Wiskunde & Informatica（数学与计算机科学中心）
本文研究了随机一维Clifford砖块电路在对数深度下的量子误差校正能力，并给出了误差校正所需的深度上下界。
2026-02-24 quant-ph
Structured Clifford+T Circuits for Efficient Generation of Quantum Chaos
Missouri University of Science and Technology（密苏里科技大学）
本文提出结构化Clifford+T电路用于高效生成量子混沌，通过因果连接性实现Wigner-Dyson统计和OTOC衰减。
2025-12-02 quant-ph
Clifford-based Circuit Cutting for Quantum Simulation
量子计算有潜力为许多重要应用提供超过经典计算的指数加速。然而，今天的量子计算机还处于早期阶段，硬件质量问题阻碍了程序执行的规模。因此，在经典计算机上对量子线路进行基准测试和模拟对于促进对量子计算机和程序如何运行的理解至关重要，从而实现导致高影响量子计算的算法发现和提供更强大量子系统的工程改进。不幸的是，量子信息的性质导致模拟复杂性随着问题的大小呈指数级增长。在本文中，我们介绍了Super.tech的SuperSim框架，这是一种用于高保真和可扩展的量子线路仿真的新方法。SuperSim采用了两种加速量子线路模拟的关键技术：Clifford模拟和电路切割。通过在较大的非Clifford电路中隔离Clifford子电路片段，可以调用资源高效的Clifford仿真，从而显著减少运行时间。在片段被独立地执行之后，电路切割和重组过程允许从片段执行结果重构原始电路的最终输出。通过结合这两种最先进的技术，SuperSim是一种面向量子从业者的产品，它允许量子线路评估超越当前模拟器的边界。我们的研究结果表明，基于Clifford的电路切割加速了近Clifford电路的模拟，允许以适度的运行时间评估100个量子位。
2023-03-19 quant-ph
Classical simulability of Clifford+T circuits with Clifford-augmented matrix product states
本文针对Clifford+T电路的经典模拟问题，开发无优化解纠缠算法，给出高效CAMPS生成的代数判据，扩展可多项式模拟的电路数量，建立理解其经典可模拟性的框架并探索量子纠缠与魔法的相互作用。
2025-08-26 quant-ph
(A Variant of) Clifford Circuit Synthesis is NP-Complete
Johannes Kepler University Linz（林茨约翰内斯·开普勒大学）
本研究证明最优Clifford电路综合的一个变体是NP难的，通过将3边可着色性归约到CZ门电路综合，并证明额外Clifford门无法改进深度，从而明确其复杂性边界。
2026-10-02 quant-ph
Heuristic and Optimal Synthesis of CNOT and Clifford Circuits
University College London（伦敦大学学院）
本研究针对CNOT与Clifford电路，提出最优、A*及贪心三类综合算法，可最小化两量子比特门数量或电路深度，经基准测试性能优于现有方法，相关算法已在GitHub仓库开源。
2026-09-09 quant-ph
Pseudo-Random Circuits from Clifford Plus T-Gates
我们探讨了单量子比特的伪随机旋转和多量子比特伪随机电路的实现，这些电路仅由Clifford门和相位旋转为π/4的T门构成。这样的门集合将适合于在容错设置中执行的计算。对于单量子比特旋转，从Clifford加T构造的幺正中发现的参数分布很快接近随机旋转的参数分布，并且需要比任意单量子比特旋转构造少得多的门。对于Clifford + T伪随机电路，我们发现其矩阵元分布的高阶矩的高斯收敛性和随机矩阵元分布的指数收敛性。这些收敛速率对量子比特的数量不敏感。
2013-09-16 quant-ph
A simple asymptotically optimal Clifford circuit compilation algorithm
提出一种简单的渐近最优 Clifford 电路编译算法，将任意 n 量子比特 Clifford 算子分解为仅含 CNOT/CPHASE 门的三个子电路，电路规模为 O(n^2/log n)，推导仅依赖辛表示和矩阵操作。
2023-10-16 quant-ph
Approximate stabilizer rank and improved weak simulation of Clifford-dominated circuits for qudits
Bravyi和Gosset最近给出了Clifford运算主导的量子线路的经典模拟算法。这些算法的规模与电路中的T门的数量呈指数关系，但量子比特和Clifford运算的数量呈多项式关系。在这里，我们将他们的算法扩展到奇素数维度的qudits。将他们的弱模拟近似稳定子秩方法推广到量子态，得到了近似稳定子秩随单量子态幻数的变化关系。我们还将量子稳定态的标准形式与高斯和评价联系起来。给出了计算两个n量子稳定态的内积的时间复杂度为O（n^3）的算法.
2018-12-18 quant-ph
Number-Theoretic Characterizations of Some Restricted Clifford+T Circuits
Kliuchnikov，Maslov和Mosca在2012年证明了$2\times 2$酉矩阵$V$可以精确地由单量子比特Clifford+ $T$电路表示，当且仅当$V$的元素属于环$\mathbb{Z}[1/\sqrt{2},i]$。同年晚些时候，贾尔斯和塞林格证明了同样的限制也适用于可以用多量子位克利福德+ $T$电路精确表示的矩阵。这些数论刻画揭示了Clifford+ $T$电路的结构，并导致量子编译领域的显着发展。本文通过考虑$\mathbb{Z}[1/\sqrt{2},i]$的子环上的酉矩阵，给出了某些限制Clifford+ $T$回路的数论刻画.我们专注于子环$\mathbb{Z}[1/2]$，$\mathbb{Z}[1/\sqrt{2}]$，$\mathbb{Z}[1/i\sqrt{2}]$，和$\mathbb{Z}[1/2,i]$，我们证明了酉矩阵在这些环中的条目对应于电路在著名的通用门集。在每种情况下，通过用Hadamard门的模拟和可选的相位门扩展经典可逆门$\{X, CX, CCX\}$的集合来获得期望的门集合。
2020-04-03 quant-ph
Optimal number of parametrized rotations and Hadamard gates in parametrized Clifford circuits with non-repeated parameters
本研究提出一种低复杂度高效算法，可最优缩减参数不重复的参数化Clifford电路中的参数化旋转门数量，同时证明既有Hadamard门优化流程对该类电路的最优性，算法在少内部Hadamard门的电路中效率突出。
2024-07-10 quant-ph
Extending Classically Simulatable Bounds of Clifford Circuits with Nonstabilizer States via Framed Wigner Functions
针对克利福德门引发负性导致维格纳函数在量子比特系统应用受限的问题，提出基于带额外相位自由度的框架维格纳函数的经典模拟方法，可正表示非稳定器态，实现边缘输出高效采样，还开发图论识别方法并提出概率估计方案。
2024-11-29 quant-ph
Benchmarking the ability of a controller to execute quantum error corrected non-Clifford circuits
本文提出首个基准测试，评估经典控制器-解码器系统执行量子纠错非Clifford电路的能力，并揭示低延迟解码前馈是决定系统运行状态与容错量子计算可行性的关键因素。
2025-08-29 quant-ph
Fast equivalence checking of quantum circuits of Clifford gates
提出一种基于数学结果的确定性算法，可在O(n·m)时间内检查Clifford门量子电路的等价性，结合Stim模拟器在万级量子比特上实现比现有方法快数个数量级的验证。
2023-08-02 quant-ph
Linear Cross Entropy Benchmarking with Clifford Circuits
本文提出用Clifford电路进行线性交叉熵基准测试（Clifford XEB），因可多项式模拟而能扩展至更大系统，模拟验证了噪声下的指数衰减，并证明低误差下必然如此。
2022-06-16 quant-ph
Unbiased Simulation of Near-Clifford Quantum Circuits
建模和仿真对于预测和验证所制造的量子线路的行为是必不可少的，但是现有的仿真方法要么是不切实际的昂贵的，要么需要不切实际的误差过程的简化。我们提出了一种方法来模拟噪声Clifford电路，这是准确和实用的实验相关制度。特别是，成本是弱指数的大小和程度的非Cliffordness的电路。我们的方法是基于建设的精确表示的量子信道作为准概率分布在稳定器操作，然后采样，模拟和加权，以产生无偏的电路输出和其他可观的统计估计。作为这些技术的演示，我们模拟了具有非Clifford错误的Steane [[7，1，3]]编码逻辑运算，并计算其容错错误阈值。我们期望，这里提出的方法将使研究更大和更现实的量子线路比以前可能的。
2017-05-13 quant-ph
Simulating magic state cultivation with few Clifford terms
Imperial College London（帝国理工学院）；University of Oxford（牛津大学）；PsiQuantum
本文提出用约8个Clifford ZX图模拟非Clifford d=5魔法态培育电路，相比传统方法减少了7×10⁵倍的项数，为模拟魔法态培育的逃逸阶段提供了新方法。
2026-06-10 quant-ph
Clifford Perturbation Approximation for Quantum Error Mitigation
本研究提出基于学习的量子错误缓解框架CPDR，通过带微扰的近克利福德参数化电路构建多样性训练集，结合稀疏泡利动力学实现高效模拟，在数值模拟与IBM 127比特Eagle处理器实验中均优于现有方法。
2024-12-12 quant-ph
Nonlocal Magic Generation and Information Scrambling in Noisy Clifford Circuits
本研究分析噪声克利福德电路中的信息扰乱与非局域魔法生成，发现有限噪声引发宏观效应，并揭示魔法容量与APEP的关联，为魔法工厂设计提供参考。
2025-09-24 quant-ph
Optimal Two-Qubit Circuits for Universal Fault-Tolerant Quantum Computation
研究了Clifford+CS门集合上的两量子比特电路，该集合由Clifford门和受控相位门CS=diag（1，1，1，i）组成. Clifford+CS门集在量子计算中具有普适性，其元素可以通过幻态蒸馏在大多数纠错方案中容错实现。由于非Clifford门以容错方式执行通常更昂贵，因此通常期望构造使用很少CS门的电路。本文介绍了一种双量子比特Clifford+CS算子的高效优化综合算法。我们的算法输入一个Clifford+CS算子U，并输出一个Clifford+CS电路U，它使用尽可能少的CS门。由于算法是确定性的，它与Clifford+CS算子相关联的电路可以被视为该算子的范式。我们给出了一个明确的描述，这些正规形式，并使用此描述导出的最坏情况下的下限为5log（1/）+O（1）的CS门的数量所需的ε近似SU（4）的元素。我们的工作利用了各种各样的数学工具，可能会发现容错量子线路的研究中的进一步应用。
2021-06-17 quant-ph
Optimization of Clifford Circuits
研究了Clifford电路的优化综合，并将所得结果应用于量子线路的窥孔优化。我们报告最佳电路的所有Clifford操作多达四个输入。我们进行窥视孔优化的Clifford电路与文献中发现的多达40个输入，并证明减少约50%的门的数量。我们将我们的方法扩展到线性可逆电路，部分指定的Clifford函数的最优综合，以及具有五个输入的输入/输出置换的最优Clifford电路。结果发现他们的应用在随机基准协议，量子纠错，和量子线路优化。
2013-11-10 cs.ET quant-ph
Quantum Depth Compression via Local Dynamic Circuits
Infleqtion
本文提出量子深度压缩框架QDC，通过动态电路将任意量子电路压缩至非Clifford门数量线性深度，并降低网格连通性，无需昂贵的SWAP网络。
2026-03-18 quant-ph
Error mitigation with Clifford quantum-circuit data
实现近期量子优势将需要精确估计量子可观测量，尽管有显著的硬件噪声。为此，我们提出了一种新的，可扩展的错误缓解方法，适用于基于门的量子计算机。该方法通过主要由Clifford门组成的量子线路生成训练数据$\{X_i^{\text{noisy}},X_i^{\text{exact}}\}$，可以有效地进行经典模拟，其中$X_i^{\text{noisy}}$和$X_i^{\text{exact}}$分别是噪声和无噪声可观测量。然后，对该数据进行线性拟合，就可以预测任意电路的无噪声可观测量。我们分析了我们的方法的性能与量子位数，电路深度和非克利福德门的数量。我们获得了一个数量级的误差减少的基态能量问题上的16个量子位在IBMQ量子计算机和64量子位噪声模拟器。
2021-11-16 quant-ph
Canonical forms for single-qutrit Clifford+T operators
引入了单重态Clifford+T电路的标准形，证明了每一个单重态Clifford+T算子都存在唯一的标准形.我们表明，我们的标准形是T-最优的意义上，在所有的单quutrit克利福德+T电路实现一个给定的运营商，我们的标准形使用最少的T门。最后，我们提供了一个算法，输入的描述一个运营商（作为一个矩阵或电路），并构造该运营商的标准形式。该算法在时间上与T门的数目成线性关系。我们的结果提供了一个更高的维推广之前的工作由Matsumoto和Amano谁介绍了类似的规范形式的单量子比特Clifford+T电路。
2019-08-19 quant-ph
Low-depth Clifford circuits approximately solve MaxCut
本研究受ADAPT-QAOA解酉算符近似为Clifford电路的观察启发，提出ADAPT-Clifford近似算法求解MaxCut，在两类权重图上均展现出优于现有算法的性能。
2024-06-09 quant-ph
SymFT: Universal Fault-Tolerant Quantum Circuit Simulation via Symbolic Clifford--Pauli Frames and Stabilizer Coordinates
University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Arclight Quantum Computing Inc.（Arclight量子计算公司）；Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences（中国科学院计算技术研究所）
SymFT是一款高吞吐量容错量子电路模拟器，通过符号Clifford–Pauli框架分解和自适应稳定子坐标规划优化采样，在多种量子电路上实现了比Stim、Clifft、SOFT更优的采样性能。
2026-08-11 quant-ph
Quantum circuits for qubit fusion
我们把四维量子比特看作量子比特对，把它们的量子比特泡利算符看作量子比特克利福德算符。这引入了嵌套$C_1^2 \subset C_2^4 \subset C_3^2$，其中$C_n^m$是$m$维量子编辑Clifford层次结构的第$n$层。如果我们可以在逻辑量子比特和量子比特之间转换，那么量子比特Clifford算子就是量子比特非Clifford算子。转换是通过使用消耗资源状态的稳定器电路的量子位融合和量子位裂变来实现的。该资源是具有使用稳定器电路的容错状态准备的融合量子位稳定器状态。
2016-10-15 quant-ph
Efficient equivalence checking of Clifford-U circuits with shared single-qubit unitaries
The University of Osaka（大阪大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本文提出一种高效算法，用于判断由任意单量子比特层与Clifford层交替构成的电路对，在共享单量子比特层的情况下是否等价，适用于变分量子算法和Trotter分解的哈密顿量模拟。
2026-03-13 quant-ph
Propagation of generalized Pauli errors in qudit Clifford circuits
在量子技术中，分析存在噪声的量子线路的性能是非常重要的。我们引入了一个误差概率张量，一个跟踪量子阱Clifford门组成的量子线路中量子阱的广义泡利误差统计的工具。我们的框架是兼容的qudit稳定量子纠错码。我们展示了如何在最一般的情况下，可以应用的错误概率张量，我们展示了一个错误分析的二分量子中继器与量子纠错。我们提供了一个精确的解析解的状态分布的误差统计这样的中继器。对于固定的自由度，我们观察到，高维量子比特可以在分布式纠缠方面胜过量子比特。
2018-07-16 quant-ph
Scalable randomized benchmarking of non-Clifford gates
随机基准测试是一种广泛使用的实验技术，用于表征量子操作的平均误差。缩放以能够表征$n$ -量子位电路的基准测试过程依赖于用于操纵这些电路的有效过程，并且因此已经限于Clifford群的子组。然而，通用量子计算机需要额外的非Clifford门来近似任意的幺正变换。我们定义了一个可扩展的随机基准测试程序在$n$ -量子比特酉矩阵，对应于一类稳定码的保护非Clifford门。我们提出了有效的方法来表示和组成组元素，采样均匀，并合成相应的$\mathrm{poly}(n)$大小的电路。该程序提供了实验访问两个独立的参数，共同表征一组元素的平均门保真度。
2015-10-09 quant-ph
Harnessing the Power of Long-Range Entanglement for Clifford Circuit Synthesis
针对超导架构连通性受限问题，提出利用辅助量子比特作为纠缠总线注入大型GHZ态以实现长程操作，并给出了Clifford等电路合成的规模界限与高效合成方案。
2023-06-29 quant-ph
Representation of Quantum Circuits with Clifford and $π/8$ Gates
本文引入了基$\{H, P, T\}$上单量子比特量子线路的规范形式的概念，其中$H$、$P$和$T$分别表示Hadamard门、相位门和$π/8$门.该基础被称为{ \it标准集}，Boykin等人[FOCS '99]已经证明了其普适性。我们的规范形式有几个很好的性质：（i）在这个基础上的每个电路可以很容易地转换为规范形式，（ii）每两个规范形式电路计算相同的酉矩阵当且仅当两个电路相同。我们还表明，酉操作的数量，可以表示在此基础上，包含在最$n$ $T$ -门电路正是$192 \cdot (3 \cdot 2^n - 2)$。
2008-06-24 quant-ph
Link-middle-cut lower bounds for Clifford circuit synthesis
Kvantify
本文扩展LMC框架至Clifford电路，提出可计算下界并证明对量子比特置换紧致，且作为A*启发式可提升最优性证明能力。
2026-09-14 quant-ph
Clifford Circuit Initialisation for Variational Quantum Algorithms
提出了一种适用于中等规模量子计算机的变分量子算法的初始化方法。该方法使用模拟退火的有效模拟Clifford参数点作为预优化，找到一个低能量的初始条件。我们数值证明了该技术的有效性，以及它如何依赖于哈密顿结构，量子位数和电路深度。虽然考虑了一系列不同的问题，但我们注意到该方法对量子化学问题特别有用。这种方法可以帮助实现一个量子优势在嘈杂或容错的中间规模的设备，即使我们证明了一般的方法是不可任意扩展。
2022-07-04 quant-ph
Clifford Circuit Synthesis for Distributed Quantum Architectures with Arbitrary Network Topology
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
针对任意网络拓扑的分布式量子架构，提出基于分块矩阵高斯消元的渐近最优Clifford电路合成方法，可扩展至Clifford+RZ电路，在CSS码中实现CNOT电路需O(nk)个分块间横向CNOT及分块内泡利测量。
2026-08-14 quant-ph
Clifft: Fast Exact Simulation of Near-Clifford Quantum Circuits
Unitary Foundation
该研究提出Clifft模拟器，通过将量子态分解为离线克利福德框架、在线泡利框架和动态大小的活跃状态向量，将指数级成本从总量子比特数转移到动态活跃子空间，从而实现近克利福德量子电路的高效精确模拟，并在低魔法容错基准上实现数量级的吞吐量提升。
2026-05-20 quant-ph
A simple method for sampling random Clifford operators
我们描述了一个简单的算法采样$n$量子比特Clifford算子均匀随机。该算法以量子线路的形式输出Clifford算子，在全连通拓扑上最多有$5n + 2n^2$个基本门，最大深度为$\mathcal{O}(n\log n)$。随着算法的进行，电路可以以流式方式输出，并且电路的不同部分可以并行生成。该算法的时间复杂度为$\mathcal{O}(n^2)$，与现有技术水平相当。
2021-08-17 quant-ph
Constant depth fault-tolerant Clifford circuits for multi-qubit large block codes
采用大分组码将$k>1$量子比特编码成$n$物理量子比特的容错量子计算（FTQC）方案由于编码速率高，可以在很大程度上潜在地减少资源开销。然而，针对编码量子比特的容错（FT）逻辑操作很难找到和实现，这通常不仅需要非常大的资源开销，而且需要很长的$\textit{in-situ}$计算时间。本文主要研究Calderbank-Shor-Steane $[\![ n,k,d ]\!]$（CSS）码及其逻辑FT Clifford电路。我们表明，一个任意的逻辑Clifford电路的深度可以实现容错$O(1)$步骤\emph{in-situ}通过Knill或Steane综合征测量电路，有效地准备合格的辅助状态。特别地，对于满足$k/n\sim Θ(1)$的那些码，逻辑级上的Clifford电路实现的资源缩放可以与物理级上的资源缩放相同，直到一个常数，该常数与码距离$d$无关。有了一个合适的管道来产生辅助状态，我们的计划只需要一个适度的资源成本，在物理量子位，物理门，和计算时间非常大规模的FTQC。
2020-08-01 quant-ph
On Classical Simulation of Quantum Circuits Composed of Clifford Gates
本文以初学者友好的方式逐步解析 Gottesman-Knill 定理，利用矩阵和张量积等概念及叠加纠缠示例，直观阐释了仅含 Clifford 门的量子电路的经典模拟原理。
2024-07-29 quant-ph
A Complete and Natural Rule Set for Multi-Qudit Clifford Circuits in All Odd Prime Dimensions
Tsinghua University（清华大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；QuSoft；Dalhousie University（达尔豪斯大学）；University of Copenhagen（哥本哈根大学）
本文提出所有奇素数维度下多量子比特 Clifford 电路的 16 条完备重写规则，通过辛群同构和电路正规形式证明完备性，并在 Agda 中验证。
2026-10-06 quant-ph
Efficient simulation of Clifford circuits with small Markovian errors
本文提出一种高效算法，可近似模拟具有任意小误差（含相干误差）的Clifford电路，并用于分析相干误差对表面码综合征提取电路及大规模随机电路的影响。
2025-04-21 quant-ph
Architecture-Aware Synthesis of Stabilizer Circuits from Clifford Tableaus
针对NISQ时代量子硬件门数优化需求，提出基于Clifford表象的架构感知稳定子电路综合方法，在硬件连通图内优化CNOT门，在门数、保真度和执行时间上优于现有前沿技术。
2024-10-30 quant-ph
Symbolic Synthesis of Clifford Circuits and Beyond
本文研究路径和的酉性判定与电路提取问题，证明酉性问题在Clifford路径和上可解，并提出从Clifford路径和综合C1-H-C2形式电路的算法，并推广至任意路径和，成功综合了量子傅里叶变换。
2023-11-15 quant-ph
Any Clifford+T circuit can be controlled with constant T-depth overhead
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
该研究证明了任何Clifford+T电路可通过常数T深度开销进行受控操作，并展示了如何通过催化剂态实现高精度旋转。
2025-12-31 quant-ph
The non-Clifford cost of random unitaries
该研究分析掺杂克利福德电路生成随机酉算子的非克利福德资源代价，证明达到 k-设计需 t=Θ~(k²) 或 Θ~(nk) 门，并指出此类系综超越经典模拟。
2025-05-26 quant-ph
Recursive Clifford noise reduction
IonQ Inc.（IonQ公司）；University of Washington（华盛顿大学）
本文提出递归式克莱因门噪声削减方法，通过较小的门操作开销在更大电路中降低逻辑错误率，适用于近期实际参数范围。
2025-11-27 quant-ph
Scalable Spider Nests (...Or How to Graphically Grok Transversal Non-Clifford Gates)
作为图形化参悟系列第二篇，本文用可扩展ZX-演算简洁表述蜘蛛巢恒等式并证明其可由单条新规则归纳导出，结合CSS码ZX图景刻画了任意CSS码中Clifford层级第三级的全部横向对角门。
2024-12-13 quant-ph
Disentangling magic states with classically simulable quantum circuits
The Abdus Salam International Center for Theoretical Physics (ICTP)（阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心）；T.C.M. Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室理论物理组）；DAMTP, University of Cambridge（剑桥大学应用数学与理论物理系）；Dipartimento di Fisica “E. Pancini”, Università di Napoli “Federico II”（那不勒斯费德里科二世大学E. Pancini物理系）
研究证明通过特定量子电路可高效解缠复杂状态，提出新的状态设计方法和电路压缩方案。
2025-12-08 quant-ph
Hardware-tailored logical Clifford circuits for stabilizer codes
本文提出一个数学框架，将稳定子码上实现任意逻辑Clifford幺正操作的任务转化为离散优化问题，整合硬件连接约束并优化Clifford规范，从而为$[[8,3,2]]$码找到容错逻辑Hadamard电路，并实现整体编译以节省资源。
2025-05-26 quant-ph
Clifford recompilation for faster classical simulation of quantum circuits
经典地模拟量子线路是量子信息的一个重要研究领域，在计算复杂性和量子器件的验证方面具有应用。Bravyi等人的模拟器是最先进的模拟器之一，其利用随机化稀疏化技术通过具有减少的项数的稳定器和来近似量子线路的输出状态。在本文中，我们描述了一种改进的蒙特卡罗算法进行随机稀疏化。该算法将近似状态的计算时间减少了$\ell/m$倍，其中$\ell$和$m$分别是总的和非Clifford门计数。主要技术是一个电路重新编译例程的基础上操纵指数泡利运营商。重新编译例程还便于对门的乘积的Clifford分解进行数值搜索，这在某些情况下可以进一步减少运行时间。它还可能导致一个框架，用于优化电路实现的门集，减少开销的容错实现中的状态注入。我们提供了一个简洁的阐述随机稀疏化，并描述了如何使用它来估计电路振幅的方式，可以推广到更广泛的一类门和状态。后一种方法可用于获得电路概率的加性误差估计，其运行时间比Bravyi等人的完整技术更快。只要目标概率不是指数小，这种估计对于验证近期量子设备是有用的。
2019-07-19 quant-ph
In-situ benchmarking of fault-tolerant quantum circuits. I. Clifford circuits
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland（量子信息与计算机联合中心，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）；Simons Institute for the Theory of Computing, University of California at Berkeley（西蒙斯计算理论研究所，加州大学伯克利分校）；Institute for Theoretical Physics, ETH Zürich（理论物理研究所，苏黎世联邦理工学院）；Department of Physics, Harvard University（物理学系，哈佛大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
本文提出了一种通过症状数据现场表征容错量子电路的方法，能够高效估计保罗噪声并预测逻辑保真度，具有指数级优势。
2026-02-04 quant-ph
Minimal Clifford Shadow Estimation by Mutually Unbiased Bases
提出最小 Clifford 测量（MCM）方法，利用互偏基将随机电路数量降至最低，在降低电路复杂度和编译成本的同时保持有效后处理通道，并发现其在估计非对角算子时的采样优势。
2024-04-23 quant-ph
