量子計算の単一回路モデルを検討してください。回路で入力キュービット間のエンタングルメントを生成する必要がある場合、エンタングルメントはローカル操作および古典的な通信では増加できないため、CNOTなどのマルチキュービットゲートが必要です。したがって、マルチキュービットゲートを使用した量子コンピューティングは、ローカルゲートのみを使用した量子コンピューティングと本質的に異なると言えます。しかし、測定はどうですか？
複数のキュービットの同時測定を含めると、量子コンピューティングに違いが生じるのでしょうか、それともある程度のオーバーヘッドのあるローカル測定でこれをエミュレートできますか？編集： 「ローカル測定でエミュレートする」とは、ローカル測定+ユニタリゲートで同じ効果があることを意味します。
1つの量子ビットを測定する方法を、私は単に求めていないですという通知が既にされている、他の人を変更してください尋ねたと答え、またはこのような測定が可能な場合。このような測定値を含めると、テーブルに何か新しいものがもたらされるかどうかを知りたいと思っています。
回答:
もつれ測定は強力です。実際、それらは非常に強力であるため、絡み合った測定のシーケンスのみで普遍的な量子計算を実行できます（つまり、ユニタリゲートや特別な入力状態の準備は不要です）。
ニールセンは、量子メモリと最大4キュービットの射影測定を実行できることを条件に、普遍的な量子計算が可能であることを示しました[ quant-ph / 0310189 ]。
上記の結果は、FennerとZhang [ quant-ph / 0111077 ]による3キュービット測定に拡張されました。
後に、Leungは2キュビットの測定のみを必要とする改良された方法を提供しました。これも十分かつ必要です[ quant-ph / 0111122 ]。
そこでの考えは、測定のシーケンスを組み合わせて計算を駆動することです。これは、Raussendorf-Briegelの測定ベースの量子計算モデル（MBQC）（一方向量子コンピューター）に非常に似ていますが、標準のMBQCでは、測定を非もつれに制限します（つまり、単一の量子ビットに作用する必要があります）入力としてもつれたリソース状態から始めます（標準的にはクラスター状態[Phys。Rev. Lett。86、5188、quant-ph / 0301052]）。Nielsen、Fenner-Zhang、Leungによる前述のプロトコルでは、交絡測定を実行できますが、他の追加リソースに依存しません（つまり、ゲートなし、クラスター状態などの特別な入力なし）。
要するに、もつれとローカル測定の違いは、もつれとローカルゲートの違いに類似しています。
PS：他の回答で説明したように、交絡ゲートで交絡測定をシミュレートできます（CNOTSやローカル測定など）。逆に、上記の結果は、交絡ゲートを交絡測定と交換できることを示しています。リソースがすべてローカルにある場合、それらを使用して、もつれをシミュレートすることはできません。特に、ローカルゲートと入力で絡み合い測定をシミュレートすることはできません。
または、これにより、マルチキュービット測定に関する洞察が得られます。上記のプロセスを逆にすることにより、射影測定が続くユニタリ回路を単一のマルチキュービット測定としてまとめることができます。
同様の構造をより一般的な測定に適用することもできますが、いくつかの補助量子ビットを含めるためにユニタリ演算を拡張する必要があります。これは「大きなヒルベルト空間の教会」と呼ばれることもあります。ユニタリー+射影測定がNielsen＆Chuangのセクション2.2.8の一般化測定と同等であるという証拠があります。