摘要:本文对量子电路酉矩阵的自动生成进行了研究。我们认为量子电路分为六种类型,并给出了每一种类型的酉算子表达式。在此基础上,提出了一种计算电路酉矩阵的详细算法。然后,对于由量子逻辑门组成的量子逻辑电路,引入一种利用真值表计算量子电路酉矩阵的快速方法作为补充。最后,我们将所提算法应用于基于NCT库(包括非门、受控非门、Toffoli门)和广义Toffoli(GT)库的不同可逆基准电路并给出实验结果。关键词:量子电路,酉矩阵,量子逻辑门,可逆电路,真值表。
随着量子信息论领域的发展,拉丁方在经典编码理论中得到应用,考虑拉丁方的量子类似物也是很自然的。量子拉丁方的概念由 B. Musto 和 J. Vicary 于 2015 年提出[12]。此后,这些对象被证明与绝对最大纠缠 (AME) 态有关系,[14] 后者在量子信息中有各种应用。[9] [16] 我们将详细讨论 Rather 等人最近取得的成果 [15],关于大小为 6 × 6 的量子正交拉丁方的存在,这个对象不存在经典等价物。[18] 一个重要的悬而未决的问题是,是否存在任何阶的量子正交拉丁方,它们在某种意义上不等同于已知的经典拉丁方。[21] 然后,我们将通过考虑计算和代数技术,开始研究大小为 3 × 3 的量子正交拉丁方的这个问题。