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En la computación cuántica, cada operación unitaria puede ser descompuesta en circuitos cuánticos---una serie de rotaciones de qubit único y un tipo único de puertas de entrelazamiento de dos qubits, como las puertas de not controladas (cnot). Dos medidas son importantes al juzgar la complejidad del circuito: el número total de puertas cnot necesarias para implementarlo y la profundidad del circuito, medida por el número mínimo de pasos de computación necesarios para realizarlo. Aquí proporcionamos un esquema de circuito cuántico explícito y simple para la preparación de estados cuánticos arbitrarios, que puede utilizar directamente cualquier esquema de descomposición para puertas cuánticas completas arbitrarias, conectando así los dos problemas. Nuestro circuito reduce la profundidad del mejor circuito conocido actualmente por un factor de 2. También reduce el número total de puertas cnot de 2^n a 23242^n en el orden principal para un número par de qubits. Específicamente, el esquema nos permite disminuir el límite superior de 11 puertas cnot a 9 y la profundidad de 11 a 5 pasos para cuatro qubits. Se espera que nuestros resultados ayuden en el diseño y construcción de circuitos cuánticos de pequeña escala utilizando tecnologías actuales.
Plesch et al. (Jue,) estudiaron esta cuestión.