Czy istnieje jakiś pakiet oprogramowania umożliwiający rozkład jednostek unitarnych z na obwody kwantowe w ramach predefiniowanego uniwersalnego zestawu bramek?
Odpowiedzi:
Ten pakiet (CUGates.m) został ogłoszony na arXiv kilka dni temu, co może być dla ciebie przydatne. Wykorzystuje Mathematica. Jednak tego nie wypróbowałem i może, ale nie musi, zrobić to, czego potrzebujesz. Z streszczenia:
W artykule przedstawiono wysoce wydajny schemat rozkładu i związany z nim notatnik Mathematica do analizy skomplikowanych obwodów kwantowych złożonych z pojedynczych / wielokrotnych kubitowych i qudytowych bram kwantowych. W szczególności ten schemat ogranicza ocenę wielu jednolitych operacji bramki z wieloma warunkami warunkowymi do zaledwie dwóch dodatków macierzy, niezależnie od liczby warunków warunkowych lub wymiarów bramki. To znacznie poprawia możliwości kwantowego analizatora obwodów zaimplementowanego w klasycznym komputerze. Jest to również pierwszy wydajny analizator obwodu kwantowego, który zawiera qudytowe bramki logiczne.
Około 6 lat temu powstał artykuł na temat wdrażania i optymalizacji rozkładu Barenco: http://arxiv.org/abs/quant-ph/0607123 Nie wiem, czy wydali swoje oprogramowanie, czy też trzeba poproś ich o to ładnie.
Ta strona internetowa - Quantum Compiler.org - ma kod źródłowy biblioteki python, która to robi, w dwóch modelach: Solovay-Kitaev i Kitaev-Shen-Vyalyi.
Istnieje program „Qubiter” firmy RRTucci, który wykorzystuje rozkład CS, opisany w http://arxiv.org/abs/quant-ph/9902062 i dystrybuowany bezpłatnie za pośrednictwem kodu źródłowego (C ++). Właśnie widziałem - link w e-druku jest nadal aktualny, ostatnia wersja to 1-11, ale sam nigdy nie korzystałem z programu i dlatego nie mogę tego komentować.
[EDYCJA] Istnieją (przynajmniej) dwa pakiety do rozkładu na liście http://www.quantiki.org/wiki/List_of_QC_simulators
Oprócz poprzednich odpowiedzi istnieje pakiet, który oblicza transformaty Fouriera dla możliwych do rozwiązania grup nieprzemiennych na podstawie tego algorytmu . Oprogramowanie ma narzędzie do dekompozycji przekształceń Fouriera na prostsze macierze. Taki rozkład jest zasadniczo wydajnym obwodem kwantowym do implementacji nieabelowej kwantowej transformaty Fouriera.
Chociaż nie jest to pakiet ogólnego przeznaczenia, jest to miłe narzędzie, jeśli pracujesz z tą klasą (raczej skomplikowanych) unitariów. W tym kontekście nie znam alternatyw, które znam.