Informatica quantistica gate-synthesis

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Come derivare la matrice CNOT per un sistema a 3 qbit in cui i qbit di controllo e di destinazione non sono adiacenti?

In un sistema a tre qbit, è facile derivare l'operatore CNOT quando il qbit di controllo e di destinazione hanno un significato adiacente - basta tendere l'operatore CNOT a 2 bit con la matrice di identità nella posizione di significato del qbit intatto: 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 Tuttavia, non …

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Ottenere cancello

Attualmente sto leggendo "Calcolo quantistico e informazioni quantistiche" di Nielsen e Chuang. Nella sezione sulla simulazione quantistica, forniscono un esempio illustrativo (sezione 4.7.3), che non capisco bene: Supponiamo di avere la Hamiltoniana H= Z1⊗ Z2⊗ ⋯ ⊗ Zn,(4.113)(4.113)H=Z1⊗Z2⊗⋯⊗Zn, H = Z_1 ⊗ Z_2 ⊗ \cdots ⊗ Z_n,\tag{4.113} che agisce su …

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Qual è la giustificazione matematica per l '"universalità" dell'insieme universale di porte quantistiche (CNOT, H, Z, X e π / 8)?

In questa risposta ho detto che le porte CNOT, H, X, Z e formano un insieme universale di porte, che fornite in un numero sufficiente di porte possono avvicinarsi arbitrariamente alla replica di qualsiasi porta quantistica unitaria (sono venuto a conoscenza di questo fatto dalle lezioni EdX del professor Umesh …

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Data una decomposizione per una

Supponiamo di avere una decomposizione circuitale di una unitaria usando un set di gate universale (ad esempio porte CNOT e unitari a qubit singolo). Esiste un modo diretto per annotare il circuito della corrispondente unitaria controllata usando lo stesso set di gate universale?UUUCUCUC_U Ad esempio prendi , come circuito:U=iY=HXHXU=iY=HXHXU=i Y …

13 quantum-gate circuit-construction universal-gates gate-synthesis

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In che modo le porte approssimative tramite porte universali si adattano alla lunghezza del calcolo?

Comprendo che esiste una prova costruttiva che le porte arbitrarie possono essere approssimate da un set di gate universale finito, che è il Teorema di Solovay-Kitaev . Tuttavia, l'approssimazione introduce un errore, che si diffonderebbe e si accumulerebbe in un lungo calcolo. Questo presumibilmente si ridimensionerebbe male con la lunghezza …

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Compilazione automatica di circuiti quantistici

Una domanda recente qui ha chiesto come compilare il gate CCCZ a 4 qubit (controllato-controllato-controllato-Z) in semplici porte da 1 qubit e 2 qubit, e l'unica risposta data finora richiede 63 porte ! Il primo passo è stato quello di utilizzare la costruzione C n U di Nielsen & Chuang:nn^n …

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Come si può creare un Ry controllato da CNOT e rotazioni?

Voglio poter versioni applicate controllate di cancello (rotazione intorno all'asse Y) per dispositivi reali su IBM Q Experience. Può essere fatto? Se é cosi, come?RyRyR_y

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Matrici unitarie approssimative

Al momento ho 2 matrici unitarie che voglio approssimare ad una buona precisione con il minor numero possibile di porte quantiche. Nel mio caso le due matrici sono: La radice quadrata di NOT gate (fino a una fase globale) G = - 12-√( io11io) = e- 34πX--√sol=-12(io11io)=e-34πXG = \frac{-1}{\sqrt{2}}\begin{pmatrix} i …

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Quantum XNOR Gate Construction

Ho provato a fare qui prima, dal momento che una domanda simile era stata posta su quel sito. Sembra più pertinente per questo sito comunque. Attualmente capisco che un gate XOR quantistico è il gate CNOT. Il gate quantico XNOR è un gate CCNOT?

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Implementazione di un cancello CCCNOT utilizzando solo porte Toffoli

Un gate CCCNOT è un gate reversibile a quattro bit che inverte il suo quarto bit se e solo se i primi tre bit sono tutti nello stato 111 . Come implementare un gate CCCNOT usando le porte Toffoli? Supponiamo che i bit nell'area di lavoro inizino con un valore …

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Implementazione dell'oracolo dell'algoritmo di Grover su IBM Q usando tre qubit

Sto cercando di abituarmi a IBM Q implementando l'algoritmo di Grobit a tre qubit ma avendo difficoltà a implementare l'oracolo. Potresti mostrare come farlo o suggerire alcune buone risorse per abituarti alla programmazione del circuito IBM Q? Quello che voglio fare è contrassegnare uno stato arbitrario capovolgendolo come l'oracolo dovrebbe …

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Come costruire una Z controllata multi-qubit da cancelli elementari?

Per l'implementazione di un certo algoritmo quantistico, ho bisogno di costruire un gate Z-controllato multi-qubit (in questo caso, tre qubit) da un set di gate elementari, come mostrato nella figura sotto. . Le porte che posso usare sono le porte di Pauli X,Y,ZX,Y,Z\rm X, Y, Z e tutti i loro …

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Come implementare una matrice esponenziale in un circuito quantico?

Forse è una domanda ingenua, ma non riesco a capire come esponere effettivamente una matrice in un circuito quantico. Supponendo di avere una matrice quadrata generica A , se voglio ottenere il suo esponenziale, , posso usare la serieeAeAe^{A} eA≃I+A+A22!+A33!+...eA≃I+A+A22!+A33!+...e^{A} \simeq I+ A+\frac{A^2}{2!}+\frac{A^3}{3!}+... Per avere la sua approssimazione. Non capisco …

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Come implementare la "radice quadrata di Swap gate" su IBM Q (compositore)?

Vorrei simulare un algoritmo quantistico in cui uno dei passaggi è "Radice quadrata del gate di scambio" tra 2 qubit. Come posso implementare questo passaggio utilizzando il compositore IBM ?

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Sequenza più breve di porte quantistiche universali che corrispondono a un dato unitario

Domanda: Data una matrice unitaria che agisce su qubit, possiamo trovare la sequenza più breve di porte Clifford + T che corrispondono a quella unitaria?nnn Per informazioni di base sulla domanda, due riferimenti importanti: Sintesi esatta veloce ed efficiente di unitari a singolo qubit generati da Clifford e T gates …

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