¿Existe algún paquete de software que permita la descomposición de unidades unitarias de en circuitos cuánticos sobre un conjunto de compuerta universal predefinido?
Respuestas:
Este paquete (CUGates.m) se anunció en el arXiv hace un par de días y podría serle útil. Utiliza Mathematica. Sin embargo, no lo he probado, y puede o no hacer lo que necesita. Del resumen:
Este artículo presenta un esquema de descomposición altamente eficiente y su cuaderno de notas de Mathematica asociado para el análisis de circuitos cuánticos complicados compuestos de puertas cuánticas qubit y qubit simples / múltiples. En particular, este esquema reduce la evaluación de múltiples operaciones de compuerta unitarias con muchos condicionales a solo dos adiciones de matriz, independientemente del número de condicionales o dimensiones de compuerta. Esto mejora significativamente la capacidad de un analizador de circuito cuántico implementado en una computadora clásica. Este es también el primer analizador de circuito cuántico eficiente que incluye puertas lógicas cuánticas qudit.
Hubo un documento publicado hace aproximadamente 6 años sobre la implementación y optimización de la descomposición de Barenco: http://arxiv.org/abs/quant-ph/0607123 No sé si han lanzado su software, o si es necesario pregúntales amablemente por ello.
Este sitio web, Quantum Compiler.org , tiene un código fuente para una biblioteca de Python que hace esto, en dos modelos, Solovay-Kitaev y Kitaev-Shen-Vyalyi.
Hay un programa "Qubiter" de RRTucci que utiliza descomposición CS, descrito en http://arxiv.org/abs/quant-ph/9902062 y distribuido gratuitamente a través del código fuente (C ++). Acabo de ver: un enlace en e-print sigue siendo válido, la última versión es 1-11, pero nunca utilicé el programa yo mismo y, por lo tanto, no puedo comentar eso.
[EDITAR] Hay (al menos) dos paquetes para descomposición en la lista http://www.quantiki.org/wiki/List_of_QC_simulators
Además de las respuestas anteriores, hay un paquete que calcula las transformadas de Fourier para grupos no conmutativos solucionables basados en este algoritmo . El software tiene una herramienta para descomponer las transformadas de Fourier en matrices más simples. Tal descomposición es esencialmente un circuito cuántico eficiente para implementar una transformada cuántica cuántica no abeliana.
Aunque no es un paquete de propósito general, es una buena herramienta si trabajas con esta clase de unidades unitarias (bastante complicadas). En este contexto no hay alternativas que yo sepa.