高效的魔态方法用于小角度旋转

标准的错误纠正技术仅提供量子存储器，并需要额外的设备来执行计算。小角度旋转是量子算法的核心，给定一种非常规的魔态供给，可以容错地实现。我们提出了一种低成本的提纯程序，用于准备这些小角度魔态。我们的协议基于Duclos-Cianci和Poulin在《物理评论A》, 91, 042315 (2015) 的工作，通过压缩他们的电路。此外，我们提出了一种稀释魔态的方法，这降低了与非常小角度旋转相关的成本。我们通过每次旋转消耗的噪声魔态的预期数量来量化性能，并与其他协议进行比较。对于中等大小的角度，我们的协议在已知最佳门合成协议上提供了24倍的改进，并在Duclos-Cianci和Poulin的协议上提供了2倍的改进。对于非常小角度旋转，稀释协议显著降低了成本，提供了几个数量级的改进。此外，还有一个小角度但不是非常小的中介范围，我们的方法在门合成上提供了边际改进。我们讨论了不同的性能指标如何可能改变这些结论。