量子电路是把量子门按时序作用在若干量子比特上的网络模型:横向为比特(宽度),纵向为依次作用的门(深度)。电路从 出发,经幺正门序列,最后量子测量读出经典结果。它是复杂度类 BQP 的计算模型,也是 ShorGrover 等算法的标准表述形式。

要点

  • 电路 = 幺正的分解:深度衡量串行时间,宽度衡量空间;分析贫瘠高原量子数据编码 时常以深度 为参数(线路趋深 → 趋近 2-设计 → 集中)。
  • 电路即傅里叶级数:含数据编码门的电路对数据变量构成有限频带的三角多项式(Schuld–Sweke–Meyer),编码门的生成元谱决定可表达频率——见量子数据编码
  • 可逆性与无扇出:经典电路的 FANOUT/擦除被张量积结构取代;多控制门(Toffoli 等)承担经典逻辑的可逆版本。
  • 图像化:电路图(时间从左到右)与量子行走的图结构、张量网络的收缩图互为对偶视角。

关联词条

取材:量子计算概述

参考文献

  • Nielsen & Chuang.《量子计算与量子信息》第 4 章(量子线路).