Compiling Quantum Circuits using the Palindrome Transform
Compiling Quantum Circuits using the Palindrome Transform
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使用回文变换编译量子电路
DOI：
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发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
K. Svore
中科院分区：
文献类型：
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作者：
A. Aho;K. Svore
量子电路的设计和优化是量子计算的核心。本文提出了将任意2n×2n酉阵编译成(1)可控单量子比特和(n，1)可控非门的有效电路的新算法。我们首先提出了一种通用的代数优化技术，我们称之为回文变换，它可以用来最小化由回文子电路级联组成的量子电路中的自反转门的数量。对于两级分解的固定列序，我们给出了最小(n-1)受控非电路构造的计数算法，我们称之为回文优化算法。我们的工作大大减少了用传统的两级分解方法构造(n，1)受控单量子比特和(n，1)受控非门量子电路所产生的门的数目。
The design and optimization of quantum circuits is central to quantum computation. This paper presents new algorithms for compiling arbitrary 2 n ×2 n unitary matrices into efficient circuits of ( 1)controlled single-qubit and (n 1)-controlled-NOT gates. We first present a general algebraic optimization technique, which we call the Palindrome Transform, that can be used to minimize the number of selfinverting gates in quantum circuits consisting of concatenations of palindromic subcircuits. For a fixed column ordering of two-level decomposition, we then give an enumerative algorithm for minimal (n 1)controlled-NOT circuit construction, which we call the Palindromic Optimization Algorithm. Our work dramatically reduces the number of gates generated by the conventional two-level decomposition method for constructing quantum circuits of (n 1)-controlled single-qubit and (n 1)-controlled-NOT gates.