「リセット」量子ゲートの可能性

「リセット」ゲートが欲しいのですが。このゲートは、量子ビットにを持参する効果だろう状態。 明らかに、そのようなゲートは単一ではありません（そのため、ユニバーサルゲートに関して信頼できる実装を見つけることができません）。$\mid0\rangle$

ここで、特定のニーズのために、ユーザーが常にから開始できるように、キュービットまたは量子レジスタをその状態にリセットするこの機能が必要です。QASMに移行する小さなプログラミング言語を作成しています。関数が終了すると、すべてのローカル（量子）変数（キュービット）をリセットして再利用できるようにします。QASMリセット命令は、実際のプロセッサーでは機能しません。$\mid0\rangle$$\mid0\rangle$

この効果は量子位相推定で実現できるのではないかと思いますが、別の方法があるのではないかと思っています。

1つの方法は、標準の基準でキュービットを測定することです。答えが0の場合、必要な状態になっています。それ以外の場合は、ビットフリップを適用します。$Z$

実際、非単一操作を実装したい場合は、直接測定であろうと、CPマップまたはPOVMの実装であろうと、何らかの測定操作がどこかに必要です（ただし、これらのオプションの場合は、固定された状態、つまりポイントを無効にします）。または、システムでノイズを使用することはできますが、それを十分に制御することはほとんどありません-それは結局ノイズです！もちろん、これらのオプションはいずれも単一のキュービットをリセットするだけではありません。キュービットが絡まっているものも影響を受けますが、それは量子コンテキストにおける「リセット」の定義のようなものです。

他の唯一のオプションは、計算を解除することですが、これは一般的なオプションではありません。一般に、単一のキュービットでもリセットするには計算全体を計算解除する必要があり、それによってすべてがリセットされます。エラーのために完全に機能しないことを除いて。新しい計算を始めた方がよいでしょう。補助量子ビットが使用され、計算されない特定のシナリオがありますが、これは通常、アルゴリズムに組み込まれています。これは、そうでない場合に現れる不要な絡み合いを取り除くために非計算ステップが重要であるためです。

単一のゲートでこれを達成できるとは思いませんが、量子ゲートとユニタリ変換の優れた点は、それらが可逆的であることです。そのため、量子回路に関数を実装する場合、実行する必要があるのは「計算しない」ことだけです。使用したゲートを逆にするだけです。

$\vert 0\rangle$

ただし、関数ごとに特定の方法で「リセット」する必要があります。