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我正在寻找采用由比特组成的加权经典状态总和组成的任意量子状态的算法,如下所示:

|0000>/2 - |0011>/2 + |0100>/2 - |0111>/2

并使用张量积将其分解为更紧凑的形式,如下所示:

|0> x (|0> + |1>) x (|00> - |11>) / 2

我想将该算法用作可视化/简化(模拟)量子电路状态的一种方式。

对于单个量子比特,我知道我可以将所有状态与比特翻转的状态配对,并检查每一对在状态之间是否具有相同的 x:y 关系。在上面的例子中,翻转第二位总是给你一个权重为 1:1 的状态,所以第二位的因子为 (1|0> + 1|1>)。

但是扩展该方法来检测纠缠位(如示例中的第三个和第四个)会导致它至少Ω(n^c)花费时间(可能更多,我一直没有考虑过),其中n是状态数,c是纠缠位数。因为n已经随着......不理想的位数呈指数增长。

有更好的算法吗?表示更容易从/到的因素?改变基础有多大用处?论文链接会很棒。

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看起来一个有效的算法将很难:

来自维基百科

决定一个状态是否可分离的问题通常被称为量子信息论中的可分离性问题。这被认为是一个难题。它已被证明是 NP 难的。

Gurvits, L.,Edmonds 问题和量子纠缠的经典确定性复杂性,第 35 届 ACM 计算理论研讨会论文集,ACM 出版社,纽约,2003 年。

Sevag Gharibian,量子可分离性问题的强 NP 硬度,量子信息与计算,卷。10, No. 3&4, pp. 343-360, 2010. arXiv:0810.4507

于 2014-04-27T19:17:27.747 回答