有效的量子信息处理部分是最大程度地减少量子逻辑门所需的量子资源。在这里,我们提出了通过利用辅助Hilbert空间来优化最大2 n + 1个两分门和2 N单Qudit门的N- controlled Qubit的弗雷德金门。逻辑门的数量需要改善较早的结果,以模拟任意N Qubit Fredkin大门。尤其是,一个单控制的弗雷德金门(需要三个Qutrit-Qubit部分折叠门)的最佳结果破坏了理论上的非构造性下限五个Qubit Gates的下限。此外,使用其他空间模式的自由度,我们设计了一种可能的体系结构,以实现具有线性光学元素的极化编码的弗雷德金门。
主要关键词