論文の概要: Constant-cost implementations of Clifford operations and multiply
controlled gates using global interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08691v2
- Date: Thu, 1 Dec 2022 17:21:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-04 15:49:59.815778
- Title: Constant-cost implementations of Clifford operations and multiply
controlled gates using global interactions
- Title（参考訳）: 大域的相互作用を用いたクリフォード演算と乗算制御ゲートの定コスト実装
- Authors: Sergey Bravyi, Dmitri Maslov, and Yunseong Nam
- Abstract要約: 我々は、Ising型ハミルトニアンによって生成される単一量子ビット演算と大域エンタングリングゲートからなる量子回路を考える。
このような回路は非常に低コストで大規模なユニタリ演算子を実装できることが示されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.165608198928042
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We consider quantum circuits composed of single-qubit operations and global
entangling gates generated by Ising-type Hamiltonians. It is shown that such
circuits can implement a large class of unitary operators commonly used in
quantum algorithms at a very low cost -- using a constant or effectively
constant number of global entangling gates. Specifically, we report
constant-cost implementations of Clifford operations with and without ancillae,
constant-cost implementation of the multiply controlled gates with linearly
many ancillae, and an $O(\log^*(n))$ cost implementation of the $n$-controlled
single-target gates using logarithmically many ancillae. This shows a
significant asymptotic advantage of circuits enabled by the global entangling
gates.
- Abstract（参考訳）: 我々は、Ising型ハミルトニアンによって生成される単一量子ビット演算と大域エンタングリングゲートからなる量子回路を考える。
このような回路は、量子アルゴリズムで一般的に使用される大規模なユニタリ演算子を、非常に低コストで実装できることが示されている。
具体的には,アシラエの有無に関わらずクリフォード操作を一定コストで実装し,線形に多数のアシラエを持つマルチプライ制御ゲートを一定コストで実装し,対数的に多数のアシラエを用いてn$制御された単一ターゲットゲートを$o(\log^*(n))$で実装した。
これは、グローバルエンタングリングゲートによって実現された回路の顕著な漸近的優位性を示す。
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