量子线路中的酉算子分解研究

作者：王士琪; 张可佳^*; 张淋萌

来源：黑龙江大学自然科学学报, 2020, 37(06): 653-660.

DOI：10.13482/j.issn1001-7011.2020.10.218

• Pauli门
• Hadamard门
• 旋转算子
• 线路恒等式
• 单量子比特门分解

由量子逻辑门构造的量子线路是实现量子计算的基础。从算子角度来看,量子逻辑门的数学本质是酉算子,研究任意量子门的酉算子分解问题是优化量子线路的关键。本文从Pauli门和Hadamard门这两类基本的逻辑门分析入手,首先拓展了Pauli门、Hadamard门与旋转算子的线路恒等式关系;随后基于具体的线路恒等式关系,对于量子线路中的任意单量子比特门分解结论,提出了更为直观、简便的证明方法。这些工作将有助于后续量子计算的数学本质刻画。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 黑龙江大学; 数学学院