«gate-synthesis» 태그된 질문

특정 단일 연산을 구현하기 위해 (짧은) 게이트 시퀀스를 찾는 것에 대한 질문 (예 : 복잡한 멀티 큐 비트 게이트를 기본 게이트 시퀀스로 분해) 길이 또는 깊이와 관련하여 회로를 최적화하거나 알고리즘을 구현하기 위해 게이트 시퀀스를 찾는 데 적용될 수 있습니다.

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제어 및 대상 qbit가 인접하지 않은 3-qbit 시스템에서 CNOT 매트릭스를 도출하는 방법은 무엇입니까?
3-qbit 시스템에서 제어 및 대상 qbit가 유의 한 인접성에있을 때 CNOT 연산자를 쉽게 도출 할 수 있습니다. 수정되지 않은 qbit의 중요 위치에있는 ID 매트릭스로 2 비트 CNOT 연산자를 텐서 링하면됩니다. C10|ϕ2ϕ1ϕ0⟩=(I2⊗C10)|ϕ2ϕ1ϕ0⟩C10|ϕ2ϕ1ϕ0⟩=(I2⊗C10)|ϕ2ϕ1ϕ0⟩C_{10}|\phi_2\phi_1\phi_0\rangle = (\mathbb{I}_2 \otimes C_{10})|\phi_2\phi_1\phi_0\rangle 그러나 제어 및 대상 qbit가 중요 하지 않은 경우 CNOT 연산자를 파생시키는 방법은 분명 하지 …

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기본 게이트에서 게이트
현재 Nielsen과 Chuang의 "Quantum Computation and Quantum Information"을 읽고 있습니다. Quantum Simulation에 관한 섹션에서, 그들은 잘 이해하지 못하는 예시적인 예 (섹션 4.7.3)를 제공합니다. 우리가 가정 해밀턴 H=Z1⊗Z2⊗⋯⊗Zn,(4.113)(4.113)H=Z1⊗Z2⊗⋯⊗Zn, H = Z_1 ⊗ Z_2 ⊗ \cdots ⊗ Z_n,\tag{4.113} 온 작용하는 nnn 큐빗 시스템. 이것이 모든 시스템과 관련된 상호 작용 임에도 불구하고 실제로 …

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범용 양자 게이트 세트 (CNOT, H, Z, X 및 π / 8)의 "유니버시티"에 대한 수학적 근거는 무엇입니까?
이 답변에서 CNOT, H, X, Z 및 게이트는 보편적 인 게이트 세트를 형성 한다고 언급했습니다 . 이 게이트는 충분한 수의 게이트가 임의의 단일 양자 게이트를 복제하는 것에 임의로 접근 할 수 있습니다. Umesh Vazirani 교수의 EdX 강의에서 얻은 사실). 그러나 이것에 대한 수학적 정당성이 있습니까? 있어야합니다! 관련 논문을 검색하려고했지만 찾을 …

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단일
일부 범용 게이트 세트 (예 : CNOT- 게이트 및 단일 큐 비트 단일)를 사용하여 단일 의 회로 분해가 있다고 가정 합니다. 제어 대응하는 단일의 회로 적어 직접적인 방법이 C U 같은 범용 게이트 세트를 사용는?유UU씨유CUC_U 예를 들어 회로로 를 사용하십시오.유= 나는 Y= H엑스H엑스U=iY=HXHXU=i Y = H X H X 게이트를 …

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범용 게이트를 통한 근사 게이트는 계산 길이에 따라 어떻게 확장됩니까?
나는 임의의 게이트가 유한 범용 게이트 세트 인 Solovay-Kitaev Theorem에 의해 근사화 될 수 있다는 건설적인 증거 가 있음을 이해합니다 . 그러나 근사값은 오차를 가져 오며 이는 긴 계산으로 확산되고 누적됩니다. 이것은 아마도 계산 길이에 따라 크게 확장되지 않을까요? 아마도 하나의 게이트가 아니라 전체 회로에 근사 알고리즘을 적용 할 수 …

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양자 회로의 자동 컴파일
최근의 질문은 4-qubit 게이트 CCCZ (controlled-controlled-controlled-controlled-Z)를 간단한 1-qubit 및 2-qubit 게이트로 컴파일하는 방법을 물었고 지금까지 주어진 대답 은 63 게이트가 필요합니다 ! 첫 번째 단계는 Nielsen & Chuang이 제공 한 C U 구성 을 사용하는 것입니다 .nn^n 와 이 4 개 수단 CCNOT 게이트 및 간단한 3 게이트 (1 CNOT …


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근사 단위 행렬
나는 현재 2 개의 단일 행렬을 가지고 있는데, 가능한 적은 양자 게이트로 좋은 정밀도로 근사하고 싶습니다. 필자의 경우 두 행렬은 다음과 같습니다. NOT 게이트의 제곱근 (전역 위상까지) 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⎞⎠⎟⎟⎟⎟⎟여=(1000012120012−1200001)W = \begin{pmatrix} 1&0&0&0\\ 0&\frac{1}{\sqrt{2}}&\frac{1}{\sqrt{2}}&0\\ 0&\frac{1}{\sqrt{2}}&\frac{-1}{\sqrt{2}}&0\\ 0&0&0&1 \\ \end{pmatrix} …

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양자 XNOR 게이트 구조
요청하려고 여기에 비슷한 질문이 해당 사이트에 요청했다 이후 처음. 그러나이 사이트와 더 관련이있는 것 같습니다. 양자 XOR 게이트가 CNOT 게이트라는 것이 나의 현재 이해입니다. 양자 XNOR 게이트는 CCNOT 게이트입니까?

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세 큐빗을 사용하여 IBM Q에서 Grover 알고리즘의 오라클 구현
3 qubits Grover의 알고리즘을 구현하여 Oracle Q에 익숙해 지려고하지만 Oracle을 구현하기가 어렵습니다. 이를 수행하는 방법을 보여 주거나 IBM Q 회로 프로그래밍에 익숙해지기위한 좋은 자료를 제안 할 수 있습니까? 내가하고 싶은 것은 오라클이해야 할 것으로 기호를 뒤집어 임의의 상태를 표시하는 것입니다. 예를 들어 .1/8–√(|000⟩+|001⟩+|010⟩+|011⟩+|100⟩+|101⟩+|110⟩+|111⟩)1/8(|000⟩+|001⟩+|010⟩+|011⟩+|100⟩+|101⟩+|110⟩+|111⟩)1/\sqrt8(|000\rangle+|001\rangle+|010\rangle+|011\rangle+|100\rangle+|101\rangle+|110\rangle+|111\rangle) 그리고 표시하고 싶습니다 에 그 기호를 뒤집기로 …

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Toffoli 게이트 만 사용하여 CCCNOT 게이트 구현
CCCNOT 게이트는 처음 3 개의 비트가 모두 상태 경우에만 4 번째 비트를 뒤집는 4 비트 가역 게이트입니다 111. Toffoli 게이트를 사용하여 CCCNOT 게이트를 어떻게 구현합니까? 작업 공간의 비트가 해당 값으로 반환되면 특정 값 (0 또는 1)으로 시작한다고 가정합니다.

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기본 게이트에서 멀티 큐빗 제어 Z를 구성하는 방법은 무엇입니까?
특정 양자 알고리즘을 구현하려면 아래 그림과 같이 일련의 기본 게이트에서 다중 큐 비트 (이 경우 3 큐 비트)로 제어되는 Z 게이트를 구성해야합니다. . 내가 사용할 수있는 문은 Pauli 게이트 및 모든 힘 (즉 모든 위상 계수까지의 모든 Pauli 회전)X,Y,ZX,Y,Z\rm X, Y, Z exp(iθ|11⟩⟨11|)exp(iθ|11⟩⟨11|){\rm exp}(i\theta|11\rangle\langle11|) ( 프로젝터에 대한 회전 ),|11⟩⟨11||11⟩⟨11||11\rangle\langle11| HH\rm …

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양자 회로에서 행렬 지수를 구현하는 방법은 무엇입니까?
아마도 순진한 질문 일 수도 있지만 양자 회로에서 실제로 행렬을 지수화하는 방법을 알 수는 없습니다. 일반 정사각 행렬 A 가 있다고 가정하면 지수 를 얻으려면 계열을 사용할 수 있습니다eAeAe^{A} eA≃I+A+A22!+A33!+...eA≃I+A+A22!+A33!+...e^{A} \simeq I+ A+\frac{A^2}{2!}+\frac{A^3}{3!}+... 근사치 나는 양자 게이트를 사용하여 동일한 작업을 수행하는 방법을 얻지 못하고 해밀턴 시뮬레이션을 수행하는 데 적용합니다. 도움?


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주어진 단일에 해당하는 가장 짧은 범용 양자 게이트 시퀀스
질문 : 단일 행렬이 작용하는 경우 엔nn 큐빗, 그 단위에 해당하는 Clifford + T 게이트의 가장 짧은 시퀀스를 찾을 수 있습니까? 질문에 대한 배경은 두 가지 중요한 참고 자료입니다. Kliuchnikov, Maslov 및 Mosca 가 Clifford 및 T 게이트 로 생성 한 단일 큐 비트 단위의 빠르고 효율적인 정확한 합성 Giles와 …
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