Аннотация:
Рассматривется уменьшение количества элементарных квантовых операций и уменьшение глубины схем реализации многокубитных квантовых вентилей с помощью многоуровневых квантовых систем (кудитов). Предлагаемый метод основан на сочетании нескольких подходов. Первый подход использует общую взаимосвязь между размерностью кудитов и их топологией связей, необходимую для масштабируемого многокудитного процессора, где более высокие уровни кудитов используются для замены вспомогательных кубитов. Второй подход использует декомпозицию многоуровневых систем на совокупность двухуровневых систем. Обсуждается применение подхода в текущих экспериментах с системами квантовой обработки информации.