Posibilidad de una puerta cuántica "reset"

Deseo tener una puerta de "reinicio". Esta puerta tendría un efecto de llevar un qubit a la estado. Claramente, tal puerta no es unitaria (y, por lo tanto, no puedo encontrar ninguna implementación confiable en términos de puertas universales).$\mid0\rangle$

Ahora para mis necesidades particulares, necesito esta capacidad de restablecer un qubit o un registro cuántico a ese estado para que los usuarios siempre se puede comenzar desde . Estoy haciendo un pequeño lenguaje de programación que transpiles a QASM, y cuando se sale de una función, que quieren todos (cuántica) las variables locales (qubits) restablecen a | 0 ⟩ para que puedan ser reutilizados. La instrucción de reinicio de QASM no funciona en el procesador real.$\mid0\rangle$$\mid0\rangle$

Creo que se puede lograr algo en este sentido con la estimación de fase cuántica, pero me pregunto si hay otra forma.

$Z$

De hecho, si desea implementar una operación no unitaria, necesita algún tipo de operación de medición en algún lugar, ya sea una medición directa o la implementación de un mapa CP o POVM (pero para estas opciones, debe introducir ancillas de un estado fijo, que más bien niega el punto). O podría usar ruido en el sistema, pero es poco probable que tenga un control suficiente de él: ¡después de todo, es ruido! Por supuesto, ninguna de estas opciones solo restablece un solo qubit; cualquier cosa con la que se enrede el qubit también se ve afectada, pero eso es algo así como en la definición de "reinicio" en el contexto cuántico.

La única otra opción es no computar, pero esta no es una opción genérica porque, genéricamente, debes desconfigurar todo el cálculo para restablecer incluso un solo qubit, y eso restablece todo. Excepto que no funciona perfectamente debido a errores. Sería mejor comenzar un nuevo cálculo. Existen escenarios específicos en los que se utiliza un qubit ancilla y puede ser no computable, pero esto generalmente está integrado en el algoritmo porque el paso de la no computación es importante para deshacerse de algunos enredos no deseados que de otro modo aparecerían.

No creo que pueda lograr esto con una sola puerta, pero lo bueno de las puertas cuánticas y las transformaciones unitarias es que son reversibles, por lo tanto, al implementar una función en su circuito cuántico, todo lo que necesita hacer es 'no cuestionar' solo invirtiendo las puertas que usaste.

$\vert 0\rangle$

Sin embargo, esto significaría que debe "reiniciar" de una manera específica para cada función.