مروری بر روش‌های ریاضی سنتز منطقی مدارهای کوانتومی

محاسبات کوانتومی یک روش جدید پردازش اطلاعات و حاصل ترکیب مکانیک کوانتومی، علوم کامپیوتر و نظریه اطلاعات کلاسیک است. یک گیت کوانتومی به‌صورت ریاضی با یک ماتریس یکانی نمایش داده می‌شود. سنتز منطقی مدارهای کوانتومی به فرایند تبدیل یک گیت کوانتومی به یک سری گیت‌های پایه قابل پیاده‌سازی در فناوری‌های کوانتومی گفته می‌شود و به دو دسته کلی مبتنی بر تجزیه و ترکیب تقسیم می‌گردد. در روش‌های دسته نخست با بهره‌گیری از روش‌های تجزیه ماتریسی و در روش دوم با استفاده از ضرب ماتریسی گیت‌ها، مدارهای کوانتومی سنتز می‌شوند. این مطالعه به دسته نخست می‌پردازد که از الگوریتم‌های ریاضی برای دستیابی به مشخصه نهایی مدار کوانتومی بهره گرفته می‌شود.

a review on mathematical approaches to quantum circuit synthesis

quantum computing is a new method of information processing based on the concepts of quantum mechanics which leads to strange and powerful events in the field of quantum. each unitary matrix represents a quantum gate. synthesis of quantum circuits refers to the process of converting a quantum gate into a series of basic gates implementable in quantum technologies and is divided into two general categories, namely decomposition and composition-based. in the first category, quantum circuits are synthesized by using matrix decomposition methods and in the second category, they are synthesized by using matrix multiplication of gates. this study deals with the first category, which uses mathematical algorithms to achieve the final characteristic of a quantum circuit.