[发明专利]多控制量子状态反转栅极

权利要求书

1.一种方法，包括：

在量子电路中实施反转栅极，该反转栅极被配置为如果每个控制处于1)量子状态，则对目标输入的量子状态进行反转，该反转栅极具有两个控制，这些控制各自被连接到从一组未安置的控制量子位中选择的控制量子位；

在该量子电路中，响应于确定该反转栅极的每个控制当前连接到控制量子位上，实施，第一辅助栅极，该第一辅助栅极包括反转栅极，该第一辅助栅极的第一控制被连接到从该反转栅极的第一控制移动的控制量子位，该第一辅助栅极的第二控制，该第二控制被连接到从该组未安置的控制量子位中选择的控制量子位，所述第一辅助栅极的目标，其连接到所述反转栅极的所述第一控制；以及

响应于确定该栅极具有未连接到控制量子位上的最大数目的控制而在该量子电路中实施的栅极处将该栅极的控制连接到从该组未安置的控制量子位中选择的控制量子位。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述量子电路中实现镜像辅助栅极，所述镜像辅助栅极具有与所述第一辅助栅极相同的控制和目标，所述镜像辅助栅极被置于所述反转栅极之后。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述反转栅极包括规则反转栅极。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述规则反转栅极包括两个控制。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，其中，所述规则反转栅极包括SWAP和十个CNOT。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一辅助栅极包括规则反转栅极。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述规则反转栅极包括两个控制。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一辅助栅极包括相对相反转栅极。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述相对相反转栅极包括两个控制。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的方法，其中，所述相对相反转栅极包括三个CNOT以及不包括SWAP。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述相对相反转栅极包括三个控制。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，所述相对相反转栅极包括六个CNOT以及不包括SWAP。

13.一种计算机可用程序产品，包括一个或多个计算机可读存储设备，以及存储在所述一个或多个存储设备中的至少一个上的程序指令，所存储的程序指令包括：

在量子电路中实施反转栅极的程序指令，该反转栅极被配置为如果每个控制处于|1量子状态，则反转目标输入的量子状态，该反转栅极具有两个控制，这些控制各自被连接到从一组未安置的控制量子位中选择的一个控制量子位；

响应于确定该反转栅极的每个控制当前被连接到控制量子位而在该量子电路中实施多个程序指令，第一辅助栅极，该第一辅助栅极包括反转栅极，该第一辅助栅极的第一控制被连接到从该反转栅极的第一控制移动的控制量子位，该第一辅助栅极的第二控制，该第二控制被连接到从该组未安置的控制量子位中选择的控制量子位，所述第一辅助栅极的目标，其连接到所述反转栅极的所述第一控制；以及

响应于确定该栅极具有未连接到控制量子位上的最大数目的控制而在该量子电路中实施的栅极处将该栅极的控制连接到从该组未安置的控制量子位中选择的控制量子位的程序指令。

14.根据权利要求13的计算机可用程序产品，其中该反转栅极包括规则反转栅极。

15.根据权利要求14的计算机可用程序产品，其中，该规则反转栅极包括两个控制。