Pytania otagowane jako gate-synthesis

Na pytania dotyczące znajdowania (krótkich) sekwencji bramek w celu zaimplementowania określonej jednostkowej operacji, na przykład dekompozycji skomplikowanej bramki wielokubitowej na sekwencję podstawowych bramek. Może mieć zastosowanie do optymalizacji obwodów pod względem długości lub głębokości lub wyszukiwania sekwencji bramek w celu zaimplementowania algorytmu.

4
Jak uzyskać macierz CNOT dla 3-bitowego systemu, w którym qbity kontrolny i docelowy nie sąsiadują ze sobą?
W systemie z trzema qbitami łatwo jest wyprowadzić operatora CNOT, gdy qbity kontrolny i docelowy sąsiadują ze sobą w znaczeniu - po prostu tensorujesz 2-bitowy operator CNOT z macierzą tożsamości w pozycji istotności nietkniętego qbita: C10|ϕ2ϕ1ϕ0⟩=(I2⊗C10)|ϕ2ϕ1ϕ0⟩C10|ϕ2ϕ1ϕ0⟩=(ja2)⊗do10)|ϕ2)ϕ1ϕ0⟩C_{10}|\phi_2\phi_1\phi_0\rangle = (\mathbb{I}_2 \otimes C_{10})|\phi_2\phi_1\phi_0\rangle Jednak nie jest oczywiste, jak wyprowadzić operatora CNOT, gdy qbity …
1
Uzyskiwanie bramki z bram elementarnych
Obecnie czytam „Obliczenia kwantowe i informacje kwantowe” Nielsena i Chuanga. W części dotyczącej symulacji kwantowej podają przykładowy przykład (sekcja 4.7.3), którego nie do końca rozumiem: Załóżmy, że mamy Hamiltonian który działa w systemie qubit. Mimo że jest to interakcja obejmująca cały system, w rzeczywistości można go skutecznie symulować. Chcemy prostego …
2
Jakie jest matematyczne uzasadnienie „uniwersalności” uniwersalnego zestawu bram kwantowych (CNOT, H, Z, X i π / 8)?
W tej odpowiedzi wspomniałem, że bramki CNOT, H, X, Z i tworzą uniwersalny zestaw bramek, który podany w wystarczającej liczbie bramek może dowolnie zbliżyć się do replikacji dowolnej jednolitej bramki kwantowej (dowiedziałem się o tym fakt z wykładów EdX profesora Umesh Vazirani). Ale czy jest na to matematyczne uzasadnienie? Powinno …
2
Biorąc pod uwagę rozkład dla jednolitego
Załóżmy, że mamy rozkład obwodu jednostkowego za pomocą jakiegoś uniwersalnego zestawu bramek (na przykład bramek CNOT i pojedynczych kubitów jednolitych). Czy istnieje bezpośredni sposób na zapisanie obwodu odpowiedniego kontrolowanego jednolitego C U przy użyciu tego samego uniwersalnego zestawu bram?UUUdoUCUC_U Na przykład weźmy , jako obwód:U= i Y= HXH.XU=iY=HXHXU=i Y = …
1
W jaki sposób aproksymacja bramek za pomocą bram uniwersalnych skaluje się z długością obliczeń?
Rozumiem, że istnieje konstruktywny dowód, że dowolne bramy można aproksymować skończonym uniwersalnym zestawem bram, którym jest Twierdzenie Solovaya – Kitaeva . Jednak przybliżenie wprowadza błąd, który rozprzestrzenia się i kumuluje w długim obliczeniu. Prawdopodobnie byłoby to źle skalowane przy długości obliczeń? Być może można zastosować algorytm aproksymacyjny do całego obwodu …
3
Przybliżanie macierzy jednolitych
Obecnie mam 2 jednolite macierze, które chcę aproksymować z dobrą dokładnością przy możliwie jak najmniejszej liczbie bramek kwantowych. W moim przypadku dwie macierze to: Pierwiastek kwadratowy z bramki NOT (do fazy globalnej) G=−12–√(i11i)=e−34πX−−√G=−12(i11i)=e−34πXG = \frac{-1}{\sqrt{2}}\begin{pmatrix} i & 1 \\ 1 & i \end{pmatrix} = e^{-\frac{3}{4}\pi} \sqrt{X} W=⎛⎝⎜⎜⎜⎜⎜1000012√12√0012√−12√00001⎞⎠⎟⎟⎟⎟⎟W=(1000012120012)−12)00001)W = \begin{pmatrix} 1&0&0&0\\ …
2
Konstrukcja bramy Quantum XNOR
Najpierw próbowałem zadać tutaj pytanie , ponieważ na tej stronie zadano podobne pytanie. Wydaje się jednak bardziej odpowiednie dla tej witryny. Według mojego obecnego zrozumienia kwantowa bramka XOR jest bramą CNOT. Czy kwantowa bramka XNOR jest bramką CCNOT?
1
Implementacja bramki CCCNOT przy użyciu tylko bram Toffoli
Bramka CCCNOT to czterobitowa bramka odwracalna, która odwraca swój czwarty bit, jeśli tylko pierwsze trzy bity są w stanie 111 . Jak wdrożyć bramę CCCNOT przy użyciu bram Toffoli? Załóżmy, że bity w obszarze roboczym zaczynają się od określonej wartości, 0 lub 1, pod warunkiem, że powrócisz do tej wartości.
2
Implementacja wyroczni algorytmu Grovera na IBM Q przy użyciu trzech kubitów
Próbuję się przyzwyczaić do IBM Q, implementując algorytm Grovera w trzech kubitach, ale mam trudności z implementacją wyroczni. Czy możesz pokazać, jak to zrobić lub zasugerować dobre zasoby, aby przyzwyczaić się do programowania obwodów IBM Q? Chcę zaznaczyć jeden arbitralny stan, odwracając jego znak, tak jak ma to zrobić wyrocznia. …
6
Jak skonstruować Z-element z kontrolowanych Z-podstaw z bramek elementarnych?
Aby zaimplementować pewien algorytm kwantowy, muszę zbudować bramę Z-kubit (w tym przypadku trzy-kubit) sterowaną Z z zestawu bramek elementarnych, jak pokazano na poniższym rysunku. . Bramy, z których mogę skorzystać, są bramy Pauli X,Y,ZX,Y,Z\rm X, Y, Z i wszystkie ich moce (tj. wszystkie obroty Pauliego aż do współczynnika fazowego), exp(iθ|11⟩⟨11|)exp(iθ|11⟩⟨11|){\rm …
1
Jak zaimplementować wykładniczą macierz w obwodzie kwantowym?
Być może jest to naiwne pytanie, ale nie mogę wymyślić, jak faktycznie potęgować macierz w obwodzie kwantowym. Zakładając, że mam ogólną macierz kwadratową A , jeśli chcę uzyskać jej wykładniczy,miZAeZAe^{A}, mogę użyć tej serii miZA≃ Ja+ A +ZA2)2 !+ZA3)3 !+ . . .miZA≃ja+ZA+ZA2)2)!+ZA3)3)!+...e^{A} \simeq I+ A+\frac{A^2}{2!}+\frac{A^3}{3!}+... Aby mieć przybliżenie. Nie …
2
Najkrótsza sekwencja uniwersalnych bram kwantowych, które odpowiadają danej jednostce
Pytanie: Biorąc pod uwagę jednolitą macierz działającą na nnn kubity, czy możemy znaleźć najkrótszą sekwencję bramek Clifford + T, która odpowiada tej jednostce? Dla tła pytania dwa ważne odniesienia: Szybka i wydajna dokładna synteza pojedynczych kubitowych jednostek unitarnych generowanych przez Clifforda i T-bramki przez Kliuchnikova, Maslova i Mosca Dokładna synteza …
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.