Apakah ada paket perangkat lunak yang memungkinkan dekomposisi unitari dari ke dalam sirkuit kuantum melalui set gerbang universal yang telah ditentukan sebelumnya?
Jawaban:
Paket ini (CUGates.m) diumumkan di arXiv beberapa hari yang lalu yang dapat berguna bagi Anda. Ini menggunakan Mathematica. Saya belum mencobanya, dan mungkin atau mungkin tidak melakukan apa yang Anda butuhkan. Dari abstrak:
Makalah ini menyajikan skema dekomposisi yang sangat efisien dan notebook Mathematica yang terkait untuk analisis sirkuit kuantum rumit yang terdiri dari gerbang qubit tunggal dan ganda dan gerbang kuantum qudit. Secara khusus, skema ini mengurangi evaluasi beberapa operasi gerbang kesatuan dengan banyak kondisional menjadi hanya dua penambahan matriks, terlepas dari jumlah kondisional atau dimensi gerbang. Ini secara signifikan meningkatkan kemampuan penganalisa sirkuit kuantum yang diterapkan pada komputer klasik. Ini juga merupakan penganalisis sirkuit kuantum efisien pertama yang menyertakan gerbang logika kuantum qudit.
Ada sebuah makalah sekitar 6 tahun yang lalu tentang penerapan dan optimalisasi dekomposisi Barenco: http://arxiv.org/abs/quant-ph/0607123 Saya tidak tahu apakah mereka telah merilis perangkat lunak mereka, atau jika Anda perlu minta mereka dengan baik untuk itu.
Situs web ini - Quantum Compiler.org - memiliki kode sumber untuk pustaka python yang melakukan ini, dalam dua model, Solovay-Kitaev dan Kitaev-Shen-Vyalyi.
Ada program "Qubiter" oleh RRTucci yang menggunakan dekomposisi CS, dijelaskan dalam http://arxiv.org/abs/quant-ph/9902062 dan didistribusikan secara gratis melalui kode sumber (C ++). Saya baru saja melihat - tautan dalam e-print masih valid, versi terakhir adalah 1-11, tetapi saya tidak pernah menggunakan program itu sendiri dan mungkin tidak berkomentar.
[EDIT] Ada (setidaknya) dua paket untuk dekomposisi dalam daftar http://www.quantiki.org/wiki/List_of_QC_simulators
Selain jawaban sebelumnya, ada paket yang menghitung transformasi Fourier untuk kelompok non-komutatif yang dapat dipecahkan berdasarkan algoritma ini . Perangkat lunak ini memiliki alat untuk menguraikan transformasi Fourier menjadi matriks yang lebih sederhana. Dekomposisi tersebut pada dasarnya adalah rangkaian kuantum yang efisien untuk mengimplementasikan transformasi kuantum Fourier non-abelian.
Walaupun ini bukan paket untuk keperluan umum, ini adalah alat yang bagus jika Anda bekerja dengan kelas unitari (yang agak rumit) ini. Dalam konteks ini tidak ada alternatif yang saya tahu.