Exact synthesis of single-qubit unitaries over Clifford-cyclotomic gate sets
Notice bibliographique
Résumé
We generalize an efficient exact synthesis algorithm for single-qubit unitaries over the Clifford+T gate set which was presented by Kliuchnikov, Maslov, and Mosca [Quantum Inf. Comput. 13(7,8), 607–630 (2013)]. Their algorithm takes as input an exactly synthesizable single-qubit unitary—one which can be expressed without error as a product of Clifford and T gates—and outputs a sequence of gates which implements it. The algorithm is optimal in the sense that the length of the sequence, measured by the number of T gates, is smallest possible. In this paper, for each positive even integer n, we consider the “Clifford-cyclotomic” gate set consisting of the Clifford group plus a z-rotation by πn. We present an efficient exact synthesis algorithm which outputs a decomposition using the minimum number of πn z-rotations. For the Clifford+T case n = 4, the group of exactly synthesizable unitaries was shown to be equal to the group of unitaries with entries over the ring Z[eiπn,1/2]. We prove that this characterization holds for a handful of other small values of n but the fraction of positive even integers for which it fails to hold is 100%.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».