求解量子逻辑电路酉矩阵的快速方法

作者：李志强; 胡佳佳; 张威; 潘苏含; 戴娟; 杨冬晗; 吴希

来源：量子电子学报, 2020, 37(02): 222-228.

• 量子计算
• 生成酉矩阵
• 数组
• GT电路
• NCV电路

提出了一种生成量子逻辑电路酉矩阵的高效方法。首先利用量子电路的量子门运算规则生成真值表,再根据真值表与酉矩阵的映射关系构造量子电路的酉矩阵。而传统方法是利用量子门的拓扑变换规则生成其酉矩阵,再用量子电路中级联量子门的酉矩阵相乘构建量子电路酉矩阵,当量子电路规模较大时,传统方法涉及大量大矩阵的生成与乘积,产生巨大的时间开销。提出的新方法巧妙实现降维,从而大幅度提高算法效率。以GT电路和NCV电路为例,当量子线数高达8、门数为643时,较之前提出的方法速度提高数十万倍。