Clifford群量子运算和经典计算


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克利福组由量子操作产生的量子运算符:

  • 控制-Z
  • 阿达玛
  • )。=|00|+i|11|

仅由这些门组成的电路可以在经典计算机上进行有效仿真。但是,如果我理解正确的话,至少就我们所知,并不是所有的经典算法都可以使用Clifford组运算有效地实现。

是否存在一种使用Clifford组运算来实现甚至无效或近似地实现经典算法的构造?例如,如果可能的话,如何使用Clifford组门实现Toffoli门?


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量子Toffoli门对于量子计算是通用的,而Clifford群门不是通用的。
Mohammad Al-Turkistany

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在我的理解中,单独的托佛利门并不是有效的量子计算通用的,因为它将计算基础状态带入其他计算基础状态。
Antonio Valerio Miceli-Barone 2010年

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如果我正确理解的话,Toffoli + Clifford小组对于有效的量子计算是通用的
Antonio Valerio Miceli-Barone 2010年

Answers:


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正如上面评论中指出的那样,如果可以使用Clifford组门相干地实现Toffoli门,那么Clifford组对于量子计算将是通用的。这是在第5条指出本文中的东西更强大的是真实的:非正式地讲,如果存在一类可有效地模拟经典的量子电路,而这是普遍的典型的计算,然后BQP = BPP。因此,我们希望量子电路的可模拟类别在经典计算中不会通用。

克利福组电路本身是特别弱,并且对应于复杂类奇偶-L,正如所示这里


感谢您的参考。既然您提到了,我似乎还记得Nielsen&Chuang描述了Toffoli + Clifford小组构造,该构造对于量子计算是通用的(目前我无法访问该书)。
Antonio Valerio Miceli-Barone 2010年

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实际上,即使仅具有托菲利门和哈达玛门也已足够(例如,参见论文quant-ph / 0301040)。
阿什莉·蒙塔纳罗

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