- 命题框:d 奇:U_Φ = e^{iΦ₀Z_Π̃}·U·e^{iΦ₁Z_Π}·U†·e^{iΦ₂Z_Π̃}⋯U·e^{iΦ_dZ_Π}(U 共 (d+1)/2 次、U† 共 (d−1)/2 次,输出在 im Π̃);d 偶:输入输出同在 im Π 一侧,U 与 U† 各 d/2 次
- 结构规则(编号行):
1. 子空间跳换:信号(U 或 U†)每作用一次,态在 {v_j, v̄_j} ↔ {u_j, ū_j} 两类子空间间跳换 → 相位门类型跟着换(Z_Π / Z_Π̃)
2. 计数演算:d = 3 → 2 次 U + 1 次 U† + 4 个相位门;d = 2 → 1 + 1 + 3;一般信号共 d 次、相位门 d+1 个
3. 代价:O(d·C_U)(C_U 为单次 U 或 U† 的门代价)
- 演算(d = 1 最小例子,逐步追坐标):(1,0)ᵀ →(处理器 e^{iΦ₁Z})→ e^{iΦ₁}(1,0)ᵀ →(信号 M(σ))→ e^{iΦ₁}(σ, ρ)ᵀ →(处理器 e^{iΦ₀Z})→ (σ·e^{i(Φ₀+Φ₁)}, ρ·e^{i(Φ₁−Φ₀)})ᵀ;(0,0) 元 = σ·e^{i(Φ₀+Φ₁)}——一次奇多项式
- 结果框:整条电路逐块化为"信号 M(σ_j) × 处理器 S(Φ_k)"的单量子比特序列(下一页定理由此而来)