Decomposition Algorithm of an Arbitrary Pauli Exponential through a Quantum Circuit

作者
Maximilian Balthasar Mansky,Victor Ramos Puigvert,Santiago Londoño Castillo,Claudia Linnhoff–Popien
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2305.04807
摘要

We review the staircase algorithm to decompose the exponential of a generalized Pauli matrix and we propose two alternative recursive methods which offer more efficient quantum circuits. The first algorithm we propose, defined as the inverted staircase algorithm, is more efficient in comparison to the standard staircase algorithm in the number of one-qubit gates, giving a polynomial improvement of n/2. For our second algorithm, we introduce fermionic SWAP quantum gates and a systematic way of generalizing these. Such fermionic gates offer a simplification of the number of quantum gates, in particular of CNOT gates, in most quantum circuits. Regarding the staircase algorithm, fermionic quantum gates reduce the number of CNOT gates in roughly n/2 for a large number of qubits. In the end, we discuss the difference between the probability outcomes of fermionic and non-fermionic gates and show that, in general, due to interference, one cannot substitute fermionic gates through non-fermionic gates without altering the outcome of the circuit.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
妖哥完成签到,获得积分10
1秒前
平常向雪发布了新的文献求助10
2秒前
微笑驳完成签到 ,获得积分10
2秒前
阳光怀亦发布了新的文献求助10
3秒前
完美世界应助笨鸟一直飞采纳,获得30
6秒前
8秒前
852应助二三采纳,获得30
8秒前
9秒前
超帅方盒完成签到,获得积分10
10秒前
MY999完成签到,获得积分10
11秒前
行宇完成签到,获得积分10
12秒前
心音完成签到 ,获得积分10
12秒前
CO_Pro发布了新的文献求助10
13秒前
za==发布了新的文献求助30
19秒前
20秒前
21秒前
22秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
不懈奋进应助科研通管家采纳,获得30
24秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
萧水白应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
wking应助科研通管家采纳,获得20
24秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
25秒前
一懿以懿发布了新的文献求助10
26秒前
che2Bo发布了新的文献求助10
27秒前
慕青应助武雨寒采纳,获得10
28秒前
无敌鱼发布了新的文献求助10
29秒前
小海发布了新的文献求助10
29秒前
Nina完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
34秒前
34秒前
36秒前
NexusExplorer应助傲娇的云朵采纳,获得10
36秒前
Orange应助李青松采纳,获得10
36秒前
37秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3127151
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2777815
关于积分的说明 7736984
捐赠科研通 2433187
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1292871
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 623009
版权声明 600474