Nuevos circuitos para iniciar simultáneamente dos superposiciones cuánticas diferentes
Autores: Grigoryan, Artyom M.; Gomez, Alexis A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Nuevos circuitos para iniciar simultáneamente dos superposiciones cuánticas diferentes
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Nuevo enfoque
Circuitos cuánticos
Superposiciones de múltiples qubits
Transformación de montón inducida por señales discretas
Generadores
Qiskit
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta, por primera vez, un nuevo enfoque para construir circuitos cuánticos para la inicialización de dos superposiciones de múltiples qubits, a saber, dos superposiciones diferentes en un circuito, no en dos circuitos separados. Para esto, introducimos el concepto de la transformación de montón inducida por dos señales discretas (D2siHT). Esta transformación es generada por dos señales, o vectores, que llamamos generadores. Se describe el análogo cuántico de la D2siHT. Nos permite construir un circuito cuántico para transformar dos superposiciones |x y |y en los primeros estados de base convencionales |0000 y |0100, respectivamente. Por lo tanto, podemos construir un solo circuito cuántico para iniciar dos superposiciones de múltiples qubits |x y |y a partir de los estados de base |0000 y |0100, respectivamente. Se describen en detalle ejemplos con circuitos cuánticos para la preparación y transformación de dos superposiciones de 2 y 3 qubits. También se presentan los resultados de la simulación del circuito utilizando Qiskit. La característica principal de la D2siHT es su camino de procesamiento de los datos de dos generadores y qubits de entrada. Consideramos diferentes caminos para calcular efectivamente la D2siHT. Tales caminos pueden reducir, por ejemplo, la profundidad de los circuitos cuánticos resultantes, lo que puede llevar a una reducción en los tiempos de ejecución y la susceptibilidad a la decoherencia y el ruido. Se consideran superposiciones de múltiples qubits con amplitudes reales, pero el enfoque presentado puede extenderse para iniciar dos superposiciones de este tipo con amplitudes complejas también.
Descripción
Este artículo presenta, por primera vez, un nuevo enfoque para construir circuitos cuánticos para la inicialización de dos superposiciones de múltiples qubits, a saber, dos superposiciones diferentes en un circuito, no en dos circuitos separados. Para esto, introducimos el concepto de la transformación de montón inducida por dos señales discretas (D2siHT). Esta transformación es generada por dos señales, o vectores, que llamamos generadores. Se describe el análogo cuántico de la D2siHT. Nos permite construir un circuito cuántico para transformar dos superposiciones |x y |y en los primeros estados de base convencionales |0000 y |0100, respectivamente. Por lo tanto, podemos construir un solo circuito cuántico para iniciar dos superposiciones de múltiples qubits |x y |y a partir de los estados de base |0000 y |0100, respectivamente. Se describen en detalle ejemplos con circuitos cuánticos para la preparación y transformación de dos superposiciones de 2 y 3 qubits. También se presentan los resultados de la simulación del circuito utilizando Qiskit. La característica principal de la D2siHT es su camino de procesamiento de los datos de dos generadores y qubits de entrada. Consideramos diferentes caminos para calcular efectivamente la D2siHT. Tales caminos pueden reducir, por ejemplo, la profundidad de los circuitos cuánticos resultantes, lo que puede llevar a una reducción en los tiempos de ejecución y la susceptibilidad a la decoherencia y el ruido. Se consideran superposiciones de múltiples qubits con amplitudes reales, pero el enfoque presentado puede extenderse para iniciar dos superposiciones de este tipo con amplitudes complejas también.