Destillation von Nicht-Stabilisator-Zuständen für universale Quantenberechnungen

Die Destillation von magischen Zuständen ist eine grundlegende Technik zur Realisierung fehlerresistenter universeller Quantenberechnung und produziert hochpräzise Clifford-Eigenzustände, die als magische Zustände bezeichnet werden und zur Implementierung des Nicht-Clifford /8-Gatess verwendet werden können. Wir schlagen ein effizientes Protokoll zur Destillation anderer Nicht-Stabilisator-Zustände vor, das nur Clifford-Operationen, Messungen und magische Zustände erfordert. Eine wesentliche Anwendung unseres Protokolls ist die effiziente und fehlerresistente Implementierung beliebiger, nicht-Clifford, Einzel-Qubit-Rotationen mit, im Durchschnitt, konstanter Online-Schaltungstiefe und polylogarithmischen (in Präzision) Offline-Ressourcenkosten, was zu erheblichen Verbesserungen gegenüber den derzeit besten Zersetzungstechniken führt. Schließlich zeigen wir, dass unser Protokoll robust gegenüber Rauschen in den Ressourcen-Zuständen ist.